JP4601207B2 - 体内脂肪測定装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被験者の体重値と体内インピーダンス値とを測定する体内脂肪測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、体内インピーダンス値と体重値とを測定して、それら測定値を用いて体内脂肪量を測定する体内脂肪測定装置が知られている。この従来の体内脂肪測定装置としては、例えば特開昭６２−１６９０２３号公報に開示されているように、体重計の表面に、被験者の両足にそれぞれ接触させる足用電極を配置し、体重値を測定するとともに両足裏間のインピーダンス値（体内インピーダンス値）を測定して、それら体重値、体内インピーダンス値および予め入力される個人データ（年齢、性別等）を用いて体内脂肪量を算出するようにしたものがある。
【０００３】
また、特開平１１−１１３８７１号公報には、体重値を測定する体重測定部（第１測定部）と、両手にそれぞれ接触させる手用電極を備えて両手間のインピーダンス値（体内インピーダンス値）を測定する体内インピーダンス測定部（第２測定部）とをケーブルで接続してなる体内脂肪測定装置が提案されている。この体内脂肪測定装置は、体重測定部で測定された体重値がケーブルを経て体内インピーダンス測定部に伝達され、その体内インピーダンス測定部にて測定された体内インピーダンス値と前記体重値とを用いて体内脂肪量を算出するようにされている。
【０００４】
さらに、特開平１１−１２８１９７号公報には、体重値を測定する体重測定部（第１測定部）と、この体重測定部に脱着可能に装着され、両手にそれぞれ接触させる手用電極および前記体重値を取り入れる無線通信部を備えるバー状の体内インピーダンス測定部（第２測定部）とからなる体内脂肪測定装置が提案されている。この体内脂肪測定装置は、未使用時または体重単独測定時には前記体内インピーダンス測定部を体重測定部に装着させた状態にされ、体脂肪測定時には前記体内インピーダンス測定部が体重測定部から離脱させた状態で用いられる。すなわち、体脂肪測定を行う際には、被験者が体内インピーダンス測定部を両手で握持した状態で体重測定部上に載ることにより、前記体重測定部にて体重値が測定され、前記体内インピーダンス測定部にて体内インピーダンス値が測定された後、前記体内インピーダンス測定部が体重測定部より無線通信にて体重値を取り込み、その体重値と前記体内インピーダンス値とを用いて体脂肪量を算出し、表示するようにされている。この体脂肪測定装置では、被験者に体内インピーダンス測定部を握持させる際には、前記体内インピーダンス測定部の体重値を読み取る受光部と、前記体重測定部の体重値を送信する発光部とを対向配置させる必要がある。
【０００５】
ところで、最近では、体重、体脂肪率は個人の日々の健康度合いを判定する有用な指標であるため、手軽に持ち運びや操作ができ、測定値等のデータの読み取りが容易に行える測定装置が必要とされている。また、例えば時間や歩行数、心拍数、血圧などの種々の健康に関わる身体データの測定機能を持つものであればより有用であり、さらには常時携帯または身体に装着できるものであり、手にとって測定値等のデータを見ることができるものであるのが好ましい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特開昭６２−１６９０２３号公報に記載の体内脂肪測定装置においては、体重計に体内インピーダンスを測定する体脂肪計測機能が組み込まれており、体重計が一般的な床置き式薄型体重計であれば測定面が床面に近いため個人データの入力設定がしづらく、測定された体重値および体脂肪値が低い位置に表示され読み取りにくいという問題点がある。また、この体内脂肪測定装置は、体内インピーダンス測定機能のみを体重計から取り外して使用することは不可能であり、携帯または持ち運びが困難であり一般的には据え置き型になってしまう。このため、この測定装置に、例えば時間や歩行数、心拍数、血圧などの種々の健康に関わる身体データの測定機能を付加することは不可能である。
【０００７】
また、前記特開平１１−１１３８７１号公報に記載の体内脂肪測定装置においては、体内インピーダンス測定部にて個人データの設定を行えるとともに測定値の表示を手元で見ることができるという利点があるものの、体内インピーダンス測定部と体重測定部とがケーブルにて接続されているため、不使用時の電線の格納に構造的な配慮が必要になるという問題点がある。また、体内インピーダンス測定部に着脱コネクタを取り付けて体重測定部から着脱可能に構成し、体内インピーダンス測定部のみを携帯または持ち運び可能とすることも考えられるが、このようにした場合には抜き差し操作が煩わしく、頻繁な抜き差しがコネクタ接触部の寿命短縮となるという問題点がある。
【０００８】
さらに、前記特開平１１−１２８１９７号公報に記載の体内脂肪測定装置においては、体内インピーダンス測定部が体重測定部から無線通信にて体重値を取り込む際に微弱電波しか使用できないため、その他の電子機器からのノイズを受けやすいという問題点がある。また、光通信の場合には、送受信素子間に物理的に光を遮るものがあれば体重値の読み込みが不可能になるため、使用上の制限があって使用しにくいという問題点がある。また、被験者の任意の位置に装着された体内インピーダンス測定部に設けられる受光部と、体重測定部に設けられる発光部とを対向させるのが困難な場合がある。
【０００９】
本発明は、このような問題点を解消するためになされたもので、測定値が読み取り易く、かつケーブル等を備えない簡易な構造で、ノイズなどの影響を受けることなく、体重値や体内インピーダンス値を確実に送受信することができ、場合によっては時間や歩行数、心拍数、血圧などの種々の健康に関わる身体データの測定機能をも持たせることのできる体内脂肪測定装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
前述された目的を達成するために、第１発明による体内脂肪測定装置は、
（ａ）被験者の体重値を測定するとともに、各種生成情報を生成し、かつその各種生成情報に相当する電流または電圧を被験者の体内に印加する第１測定部および
（ｂ）この第１測定部より印加される電流または電圧によって被験者の体内に発生する電流または電圧を測定して前記各種生成情報に相当する信号を読み取るとともに、この読み取られた信号に基づき体内脂肪関連情報を表示する第２測定部を備えることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明においては、第１測定部にて被験者の体重値が測定され、この体重値を含む各種生成情報に相当する電流または電圧が被験者の体内に印加される。そうすると、この各種生成情報に相当する電流または電圧の印加により、被験者の体内における送信信号の測定対象部に電圧が発生し、この発生した電圧値が第２測定部において測定され、その測定電圧が各種生成情報に復調される。こうして第１測定部において測定された各種生成情報が第２測定部に伝達されることになる。一方、前記第２測定部では、前記測定電圧に基づいて、体内脂肪関連情報が表示される。
【００１２】
本発明によれば、他の電子機器からのノイズを受けることなく第１測定部において生成された体重値を含む各種生成情報を第２測定部へ伝達させることができる。また、第１測定部と第２測定部との対向配置上の制限がなく、従来装置のように第１測定部と第２測定部とを連結するケーブルが不要になるため、簡易な構成で、測定時および測定外時の取り扱いが容易であるという効果を奏する。なお、前記第２測定部は、被験者に接触させることができる任意の場所に配置すればよく、例えばその第２測定部に体内脂肪量の測定に関する各種情報を入力する信号入力部を装着し、かつ各測定値を表示する表示部を備えれば、入力操作および測定結果の読み取りが容易に行えるという利点がある。
【００１３】
前記第１発明において、前記各種生成情報に相当する電流または電圧を体内に印加する箇所が被験者の脚部であり、前記被験者の体内に発生する電流または電圧を測定する箇所が被験者の腕部を含む部分であるのが好ましい（第２発明）。このようにすれば、第１測定部において生成された各種生成情報が、電流または電圧信号に変換されて足裏面から印加され、脚部を通して被験者の腕部に与えることができる。また、この腕部に発生する電流または電圧信号を第２測定部にて測定し、第１測定部にて生成された元の各種生成情報に変換することで、第１測定部の生成情報が第２測定部に伝達されることになる。したがって、例えば第１測定部の載せ台上に電極を設けておけば、被験者は容易に足を電極に接触させることができて、測定動作が容易に行えるとともに、第２測定部において腕部のインピーダンスは大きいので、発生電圧が大きく、安定な受信電圧を測定することができる。
【００１４】
前記第１発明または第２発明において、前記第２測定部は体内インピーダンス測定回路を有する構成とすることができる（第３発明）。このようにすれば、第１測定部から送信された体重値を利用することによって、第２測定部を、携帯可能でかつ表示値の読み取りの容易な小型の測定器とすることができ、この第２測定部において、体脂肪量もしくは体脂肪関連情報を求めて、体重値とともに表示することができる。
【００１５】
また、第１発明または第２発明において、前記第１測定部は体内インピーダンス測定回路を有する構成とすることもできる（第４発明）。このようにすれば、第１測定部において体脂肪量あるいは体脂肪関連情報を求めて第２測定部に送信し、あるいは第１測定部において体重値および体内インピーダンス値を求めてそれらを第２測定部に送信し、第２測定部においてその送信情報によって体脂肪量もしくは体脂肪関連情報を求めることができる。したがって、第２測定部を、携帯可能でかつ表示値の読み取りの容易な小型の測定器とすることができ、この第２測定部において、体脂肪量もしくは体脂肪関連情報を体重値とともに表示することができる。
【００１６】
前記第３発明に関し、前記第２測定部において、体内インピーダンスを測定する体脂肪量測定対象部と、前記各種生成情報に相当する電流または電圧を測定する受信信号測定対象部とが共通部分を有しているのが好ましい（第５発明）。このようにすれば、各種生成情報値または体内インピーダンス値の読み取りに際して切り換え回路を必要としないので、第２測定部の測定回路を簡略化できるという効果がある。
【００１７】
また、前記第３発明において、前記第２測定部に設けられる体内インピーダンス測定回路が、前記各種生成情報を測定する測定回路と共通にされるのが好ましい（第６発明）。こうすることで、第２測定部の測定回路を簡略化することができる。
【００１８】
前記第１発明において、前記第２測定部は、前記体内脂肪関連情報を得るための個人情報を設定する個人情報設定手段を有するとともに、この個人情報に相当する電流または電圧を被験者の体内に印加するように構成され、前記第１測定部は、前記第２測定部により印加される前記個人情報に相当する電流または電圧によって被験者の体内に発生する電流または電圧を測定して前記個人情報に相当する信号を読み取るとともに、この読み取られた信号に基づき体内脂肪関連情報を演算するように構成されるのが好適である（第７発明）。
【００１９】
本発明においては、例えば年齢、身長、性別、胴囲などの体内脂肪関連情報を得るための個人情報が第２測定部にて設定され、この個人情報が前述と同様にして電流または電圧信号に変換されて第１測定部に送信される。そして、第２測定部においては、前記送信された情報に基づき体内脂肪関連情報が求められて表示される。本発明によれば、第１発明と同様、他の電子機器からのノイズを受けることなく、しかもケーブルで連結する必要のない簡易な構成で、第１測定部と第２測定部との間の所要情報の授受を行うことができる。
【００２０】
前記第７発明において、前記個人情報に相当する電流または電圧を体内に印加する箇所が被験者の腕部であり、前記個人情報に相当する電流または電圧によって被験者の体内に発生する電流または電圧を測定する箇所が被験者の脚部を含む部分であるのが好ましい（第８発明）。こうすることで、第１測定部を床置き式測定部とし、第２測定部を携帯式測定部とすることができ、個人情報の設定が手元で行えるので、操作性を向上させることができる。また、個人情報は一旦設定を済ませればその設定値の変更を生じる期間は長いので、床置き式測定部のみをスタンドアロンの体重・体脂肪計として使用することができる。なお、この携帯式測定部は、単なる体内脂肪関連情報の表示機能だけでなく、歩数計機能や血圧計機能を備える仕様とすることもできる。
【００２１】
前記各発明において、前記第１測定部および／または前記第２測定部には、静電結合用アンテナが付設されるのが好ましい（第９発明）。こうすることで、測定回路コモンとの間のストレイキャパシタンスが大きくなって静電結合インピーダンスが小さくなるので、送信データをより安定して送ることが可能となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明による体内脂肪測定装置の具体的な実施の形態につき、図面を参照しつつ説明する。
【００２３】
（第１の実施形態）
図１には本発明の第１の実施形態に係る体内脂肪測定装置を被験者による体内脂肪量測定状態で示す斜視図が示され、図２には同体内脂肪測定装置の携帯式測定部の回路構成図が示され、図３には同体内脂肪測定装置の床置き式測定部の回路構成図が示されている。
【００２４】
本実施形態の体内脂肪測定装置１は、被験者の両手に２つ（１対）ずつ接触させる４つの電極２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ（左手用電極２ａ，２ｂおよび右手用電極３ａ，３ｂ）を備える携帯式測定部（本発明における第２測定部に相当する。）４と、被験者の片足に接触させる電極５が上面に配置された載せ台６を備える床置き式測定部（本発明における第１測定部に相当する。）７とから構成されている。
【００２５】
前記携帯式測定部４は、被験者の個人データ（年齢、性別など）の設定および体内脂肪量測定開始信号の入力を行う設定値入力部（ＫＥＹ）８と、前記個人データ、測定された体重値および体内脂肪値を表示する第１表示部（ＤＩＳ）９とを備えており、前記４つの電極のうち左右１つずつの電極２ａ，３ａがそれら電極２ａ，３ａ間に一定電流を印加する定電流供給回路１０に接続され、他方の電極２ｂ，３ｂがそれら電極２ｂ，３ｂ間に発生する電圧を測定する増幅回路１１に接続されている。
【００２６】
一方、前記増幅回路１１は、順に整流回路（ＲＥＣ）１２、平滑回路（ＦＩＲ）１３、Ａ／Ｄ変換器１４またはコンパレータ（ＣＭＰ）１５を介してＩ／Ｏ回路１６に接続されている。また、このＩ／Ｏ回路１６には、前記設定値入力部８、第１表示部９および各種データを記憶するＲＯＭ／ＲＡＭメモリ（ＭＥＭ）１７を備えるＣＰＵ１８が接続されている。
【００２７】
前記定電流供給回路１０は、非反転入力端子に電圧Ｖ１が印加されて定電流Ｉ１を出力する演算増幅器１９と、この演算増幅器１９の反転入力端子に接続され、前記演算増幅器１９から定電流Ｉ１が出力されるように回路電流を決定する参照抵抗Ｒｓとにより構成されており、前記演算増幅器１９の出力端子−電極３ａ間にアナログスイッチＡＳ１が配設されるとともに、前記参照抵抗Ｒｓの両端間にアナログスイッチＡＳ２が配設されている。なお、これらアナログスイッチＡＳ１，ＡＳ２は、前記Ｉ／Ｏ回路１６によってその開閉が制御される。
【００２８】
一方、前記増幅回路１１は、演算増幅器２０と、４つの抵抗ｒ１〜ｒ４とからなり、ほとんど電流が流れ込まないようにされており、前記電極−手間の接触インピーダンスおよび手先末端部の組織インピーダンスを除いた体内仮想点Ｐ，Ｑ間（図４参照）の電圧を差電圧として測定する。
【００２９】
次に、床置き式測定部７の回路構成について説明する。この床置き式測定部７の載せ台６には、重量センサ（本実施形態では、ロードセル（ＬＣ））２１が設けられその載せ台６に加わる重量が測定できるようになっている。前記重量センサ２１は、順に重量信号増幅器２２、平滑回路２３およびＡ／Ｄ変換器２４を介してＩ／Ｏ回路２５に接続されている。このＩ／Ｏ回路２５には、各種データを記憶するＲＯＭ／ＲＡＭメモリ（ＭＥＭ）２６を備えるＣＰＵ２７、測定開始指令やその他の操作・設定を行うための外部信号入力部２８および体重値を表示する第２表示部２９が接続されている。
【００３０】
また、前記載せ台６上に配設される電極５は、この電極５に５０ＫＨｚから数１００ＫＨｚ程度の高周波交流の電圧を印加する交流電圧供給回路３０に接続されている。この交流電圧供給回路３０は、反転入力端子に一定交流電圧Ｖ０'が印加されて電圧Ｖ０を出力する演算増幅器３１を備えて構成されている。この演算増幅器３１の出力側はアナログスイッチＡＳ３を介して電極５に接続され、この電極５に電圧Ｖ０が供給される。また、前記アナログスイッチＡＳ３の出力側はアナログスイッチＡＳ４を介してアースに接続されており、前記アナログスイッチＡＳ３，ＡＳ４の開閉によって電極５が電圧Ｖ０もしくはアースのいずれか一方に接続されるようになっている。なお、これらアナログスイッチＡＳ３，ＡＳ４は、前記Ｉ／Ｏ回路２５によってその開閉が制御される。
【００３１】
図４には、身体の等価回路のインピーダンスの接続状態説明図が示されている。また、図５には、身体が第１測定部（床置き式測定部）と第２測定部（携帯式測定部）の電極に接触することにより、第１測定部の体重値が電流によって第２測定部に送信される様子が示されている。
【００３２】
図５に示されるように、身体の等価回路には、電極５に印加された高周波電圧によって、足裏面の接触インピーダンスを含む脚部インピーダンスＲａ、胴部インピーダンスＲｅ、腕部インピーダンスＲｃ、手表面の接触インピーダンス、アナログスイッチＡＳ２、ストレイキャパシタンスＣｓを通して電流が流れる。なお、本実施形態において、前記腕部インピーダンスＲｃおよび腕部インピーダンスＲｄからなる体内インピーダンスすなわち体内仮想点Ｐ，Ｑ間が、本発明における体内インピーダンスを測定する体脂肪量測定対象部に相当し、本実施形態における脚部インピーダンスＲｃが、本発明における各種生成情報に相当する電流または電圧を測定する受信信号測定対象部に相当する。本実施形態では、受信信号測定対象部が体脂肪量測定対象部の一部を共有している。
【００３３】
このように構成される体内脂肪測定装置１においては、被験者が前記携帯式測定部４に個人データを入力し、一対の電極をそれぞれ両手に接触させるようにその携帯式測定部４を握持した状態で、前記載せ台６上の電極５に右足を接触させるように身体を載せて、設定値入力部８より体内脂肪量測定開始信号を入力すれば体内脂肪量測定が開始される。
【００３４】
前記体内脂肪量の測定に際しては、まず前記載せ台６に加わる重量（体重）が重量センサ２１にて測定され、この重量センサ２１から出力される重量信号が前記重量信号増幅器２２にて増幅され、前記平滑回路２３にて平滑化された後、前記Ａ／Ｄ変換器２４にてデジタル化されてＩ／Ｏ回路２５を経てＣＰＵ２７に体重値として送信されるとともに、第２表示部２９にて表示される。
【００３５】
前記ＣＰＵ２７に送信された体重値のデジタル値は、８ビットのアスキーコードに変換されて送信データにされる。この送信データは、例えば体重値が４桁である場合、４桁分の数値がアスキーコードに変換され、各数値は８ビットコードの頭にスタートビット、終わりにパリティビットとストップビットが加えられて１１ビット構成とされ、さらに４桁の数値桁の前後に１１ビットのスタートテキストコード（ＳＴＸ）とエンドテキストコード（ＥＴＸ）が付けられ、合計６桁、６６ビットのデータ構成にされている。
【００３６】
次に、前記床置き式測定部７により得られる体重値を携帯式測定部４に送信する方法について説明する。
【００３７】
まず電源がＯＮされると、この時点で携帯式測定部４のＩ／Ｏ回路１６によりアナログスイッチＡＳ１は開（ＯＦＦ）となり、アナログスイッチＡＳ２は閉（ＯＮ）になっている。次いで、前述のようにして体重値が測定され、送信データが作成された時点で前記Ｉ／Ｏ回路２５よりその送信データに応じて前記アナログスイッチＡＳ３，ＡＳ４の開閉（ＯＮ・ＯＦＦ）が制御される。なお、前記体重値が携帯式測定部４に送信される間は、アナログスイッチＡＳ１は開（ＯＦＦ）状態、アナログスイッチＡＳ２は閉（ＯＮ）状態にされ、身体の等価回路と前記定電流供給回路１０とが電気的に絶縁状態にされている。
【００３８】
前記アナログスイッチＡＳ３，ＡＳ４の開閉により、両足に接触される電極５への高周波交流電圧の印加が調整される。すなわち、前記送信データは０，１で構成されており、０を送信する際には一定時間ｔ（ｍｓｅｃ）の間アナログスイッチＡＳ３を開（ＯＦＦ）状態にし、アナログスイッチＡＳ４を閉（ＯＮ）状態にして電極５に高周波交流電圧信号を印加させないようにし、１を送信する際には一定時間ｔ（ｍｓｅｃ）の間アナログスイッチＡＳ３を閉（ＯＮ）状態にし、アナログスイッチＡＳ４を開（ＯＦＦ）状態にして電極５に高周波交流電圧信号Ｉ２を印加させるようにする。
【００３９】
このように電極５に高周波交流電圧を印加すると、前記携帯式測定部４と床置き式測定部７のそれぞれの測定回路のコモンラインは、ストレイキャパシタンスＣｓによって静電結合されているので、高周波電流に対しては小さいインピーダンスとなり、床置き式測定部７の演算増幅器３１から出力される高周波電圧によって、高周波電流ｉが脚部インピーダンスＲａ、胴部インピーダンスＲｅ、腕部インピーダンスＲｃ、接触インピーダンスおよびストレイキャパシタンスＣｓのループを流れる。こうして、電流ｉが前記ループを流れるとき、腕部インピーダンスＲｃの両端に発生する電圧が、受信信号として前記携帯式測定部４内の増幅回路１１によって測定される。
【００４０】
図６には、前記送信データを受信して体重値に変換する手順を説明する説明図が示されている。図示のように、送信データ（図６（ａ））に対応して一定時間ｔ（ｍｓｅｃ）毎にアナログスイッチＡＳ３，ＡＳ４の開閉が制御されて、電極５への高周波交流電圧の印加が調整される。この高周波交流電圧により腕部インピーダンスＲｃの両端に発生する電圧の電圧波形（図６（ｂ））が前記増幅回路１１にて測定される。そして、この増幅回路１１にて測定された電圧は、前記整流回路（ＲＥＣ）１２に入力されて直流化され（図６（ｃ））、続いて前記平滑回路（ＦＩＲ）１３に入力されて平滑化される（図６（ｄ））。この平滑回路１３で平滑化された信号は、続いてコンパレータ（ＣＭＰ）１５に入力され、予め設定されている閾値Ｖｓとの比較によりパルス化されて（図６（ｅ））、前記Ｉ／Ｏ回路１６を通してＣＰＵ１８に入力される。このＣＰＵ１８によって、前記パルス化された信号がシリアルのビット信号に復調されて（図６（ｆ））、体重値に変換される。
【００４１】
前記ＣＰＵ１８は、コンパレータ１５からＳＴＸが入力されると送信データの入力が開始されたことを認識し、コンパレータ１５からＥＴＸが入力されると送信データの入力が完了したことを認識して、数値桁のビット信号を体重値に変換するようにされている。
【００４２】
次に、携帯式測定部４による体内インピーダンス値の測定方法について説明する。この携帯式測定部４においては、前述のように床置き式測定部７から送信される体重値を受信すると、前記Ｉ／Ｏ回路１６によってアナログスイッチＡＳ１が閉（ＯＮ）状態に、アナログスイッチＡＳ２が開（ＯＦＦ）状態にされ、前記定電流供給回路１１から両手にそれぞれ接触されている電極２ａ，３ａ間に一定電流Ｉ１が印加される。なお、前記床置き式測定部７のアナログスイッチＡＳ３，ＡＳ４は前記体重値の送信が完了した時点で開（ＯＦＦ）状態にされ、身体の等価回路と、前記高周波交流電圧回路３０および床置き式測定部７の測定回路側コモンとが電気的に絶縁状態にされる。
【００４３】
前記電極２ａ，３ａ間、すなわち両手間に一定電流Ｉ１が印加されると、前記腕部インピーダンスＲｃおよび腕部インピーダンスＲｄからなる体内インピーダンスすなわち体内仮想点Ｐ，Ｑ間（図４、図５参照）に電圧が発生し、この電圧が前記増幅回路１１にて測定される。こうしてその増幅回路１１にて測定された電圧は、前記整流回路（ＲＥＣ）１２に入力されて直流化され、続いて前記平滑回路（ＦＩＲ）１３に入力されて平滑化される。さらに、この平滑回路１３にて平滑化された電圧信号は、前記Ａ／Ｄ変換器１４に入力されてデジタル化され、Ｉ／Ｏ回路１６を経てＣＰＵ１８に入力される。
【００４４】
この後、前記ＣＰＵ１８によって、前記体内仮想点Ｐ，Ｑ間に発生した電圧値および電極２ａ，３ａ間に印加された一定電流値Ｉ１を用いて体内インピーダンス値が演算され、さらに、この体内インピーダンス値、体重値および個人データを用いて体内脂肪量が演算される。
【００４５】
こうして演算された体内脂肪量は、前記携帯式測定部４の第１表示部９に出力されて、デジタル数値で表示される。また、この第１表示部９には、床置き式測定部７により測定されて送信された体重値もデジタル数値で表示されている。なお、前記体内脂肪量に代えて体脂肪率を演算して表示させるようにしても良く、体内脂肪量および体脂肪率の両方を演算して表示させるようにしても良い。また、前記第１表示部９では、体内脂肪量、体脂肪率、体重値、個人データを全て同時に表示させても良く、切替ボタンなどにより切り替えるようにしてそれぞれを表示させるようにしても良い。
【００４６】
図７には、携帯式測定部４のＣＰＵ１８および床置き式測定部７のＣＰＵ２７によるアナログスイッチＡＳ１〜ＡＳ４のＯＮ・ＯＦＦ制御を説明する説明図が示されている。
【００４７】
前記床置き式測定部７は、ＣＰＵ２７により体重値を送信データに変換して送信する送信モードＭ１と休みモードＭ２とにそれぞれ一定時間Ｔ毎に切換えられるように設定されており、前記携帯式測定部４はＣＰＵ１８により前記送信モードＭ１に対応する受信モードＭ３と前記休みモードＭ２に対応する測定モードＭ４とに切換えられるように設定されている。これら各モードは床置き式測定部７が主となり、携帯式測定部４が従となって実行される。
【００４８】
前記床置き式測定部７では、被験者が載せ台６に乗っている間体重測定が常時行われて前記送信モードＭ１と休みモードＭ２とが自動的に繰り返される。すなわち、電源がＯＮされると体重を測定しながら、送信モードＭ１と休みモードＭ２が繰り返される。この送信モードＭ１は、予め設定される待機時間Ｔ１が経過するまでアナログスイッチＡＳ３，ＡＳ４がＯＦＦ状態にされ、その後設定時間（送信時間）Ｔ２の中でアナログスイッチＡＳ３，ＡＳ４のＯＮ・ＯＦＦの切換えが行われて送信データの送信が行われる。この間、携帯式測定部４のアナログスイッチＡＳ１はＯＦＦ状態にされ、アナログスイッチＡＳ２はＯＮ状態にされている。前記送信時間Ｔ２の経過後、前記待機時間Ｔ１が経過すると休みモードＭ２に切換えられ、これら待機時間Ｔ１および休みモードＭ２の間アナログスイッチＡＳ３，ＡＳ４がＯＦＦ状態にされる。
【００４９】
前記携帯式測定部４では、測定開始信号が入力されると受信モードＭ３に設定されて前記床置き式測定部７からの送信データを待ち、前記送信データのＳＴＸにより送信データの受信を開始し、送信データのＥＴＸにより送信データの受信を終了する。この送信データの受信終了後、待機時間Ｔが経過した時点で測定モードＭ４に切換えられる。前記測定モードＭ４に切換えられて待機時間Ｔ３後にアナログスイッチＡＳ１がＯＮ状態に、アナログスイッチＡＳ２がＯＦＦ状態にされ、設定時間（測定時間）Ｔ４が経過するまでその状態が保持される。このアナログスイッチＡＳ１がＯＮ状態、アナログスイッチＡＳ２がＯＦＦ状態の間、被験者の両手間に一定電流Ｉ１が印加され、体内インピーダンスが測定される。この体内インピーダンス測定の終了後、前記測定時間Ｔ４の経過後に前記アナログスイッチＡＳ１がＯＦＦ状態に、アナログスイッチＡＳ２がＯＮ状態にされ、再び待機時間Ｔ３の経過後に受信モードＭ３に切換えられる。
【００５０】
このようにアナログスイッチＡＳ１〜ＡＳ４のＯＮ・ＯＦＦ制御により、身体の等価回路を体重値の送信と、体内インピーダンスの測定とを行うことができる。また、送信モードＭ１の前後にアナログスイッチＡＳ３，ＡＳ４をＯＦＦ状態にする待機時間Ｔ１，Ｔ３を設定するとともに、測定モードＭ４の前後にアナログスイッチＡＳ１をＯＦＦ状態に、アナログスイッチＡＳ２をＯＮ状態にする待機時間Ｔ１，Ｔ３を設定することにより、定電流Ｉ１と高周波交流電流とが同時に付加されないようにして正確な信号を読み取ることが可能となっている。
【００５１】
こうして一定時間Ｔ毎に送信される体重値および測定される体内インピーダンスを用いて体内脂肪量または体脂肪率が演算され、この体内脂肪量または体脂肪率と体重値とが前記第１表示器９に表示される。前記送信モードＭ１において、例えば被験者が載せ台６から降りるなど一定時間以上体重値の入力がなければ体内脂肪量の測定が終了する。なお、前記体重値は安定検出が行われており、体重値が安定しかつ規定以上の大きさであれば、前記測定モードＭ２で得られた体内インピーダンスおよび個人データを用いて体内脂肪率が演算される。
【００５２】
本実施形態において、前記送信モードＭ１と休みモードＭ２との切換え間隔Ｔは０．１ｓｅｃに設定されている。すなわち、演算増幅器３１の出力交流電圧の周波数を数１００ＫＨｚとし、一周期２０μｓｅｃ、１ビットのＯＮ，ＯＦＦの時間間隔ｔを１ｍｓｅｃとすると、１ビットは交流信号を１ｍｓｅｃ／２０μｓｅｃ＝５０周期分含む。したがって、前記送信データ（体重値数値が４桁）が６６ビットなので１バッチデータを送信するのに要する送信時間Ｔ２は、６６ｍｓｅｃである。また、送信モードＭ１の待機時間Ｔ１および測定モードＭ４の待機時間を１７ｍｓｅｃに、測定時間Ｔ４を６６ｍｓｅｃにすれば、０．１ｓｅｃ毎に送信モードＭ１と休みモードＭ２とが切換えられる。なお、前記待機時間Ｔ１，Ｔ２および測定時間Ｔ４は、任意に設定できるとともに、送信モードＭ１と休みモードＭ２との切換え間隔Ｔは必ずしも一致させる必要はない。また、前記送信時間Ｔ２は、交流電圧の周波数に応じて変更できる。
【００５３】
本実施形態によれば、被験者に電流を印加して生じる電圧が携帯式測定部４にて測定され、床置き式測定部７から体重値が送信されるように構成されているため、従来装置のような携帯式測定部４と床置き式測定部７とを連結するケーブル等が不要となり簡易な構成とすることができる。また、従来の無線通信により体重値の送信が行われる体内脂肪量測定装置のように、他の電子機器からのノイズを受けることがなく、また床置き式測定部７と携帯式測定部４との対向配置上の制限がないので、測定時の取り扱いが容易であるという効果がある。
【００５４】
また、本実施形態によれば、１つの増幅回路１１で体重値に相当する送信データの受信と、体内インピーダンス値を演算するための電圧の測定とを行うことができ、しかも体脂肪量測定対象部と受信信号測定対象部を共有させることで、それぞれの機能を有する回路や測定のための切替回路を設ける必要がないため、携帯式測定部４を小型化できるとともにコストダウンを図ることができる。さらに、測定された体重値および体内脂肪量または体脂肪率を手元（携帯式測定部４）で表示させることができるため、各測定値を読み取りやすいという利点がある。
【００５５】
（第２の実施形態）
図８には、本発明の第２の実施形態に係る体内脂肪測定装置を被験者による体内脂肪量測定状態で示す斜視図が示されている。
【００５６】
本実施形態においては、携帯式測定部４Ａに、測定回路のコモンラインと同電位のリード線の入ったストラップ３２を付属させたものである。これ以外の点については、第１の実施形態と基本的に異なるところがないので、第１の実施形態と共通する部分についてはその詳細な説明を省略することとする。
【００５７】
本実施形態のように携帯式測定部４Ａにストラップ３２を付属させると、床置き式測定部７の測定回路のコモンラインとの静電結合インピーダンスを小さくしてループ電流を増加させ、送信信号電圧測定用の演算増幅器２０への入力を大きくすることができて、送信データをより安定して送ることができる。なお、このストラップ３２の代わりに、リード線や伸縮可能な金属アンテナを用いても良い。
【００５８】
（第３の実施形態）
図９には、本発明の第３の実施形態に係る体内脂肪測定装置を被験者による体内脂肪量測定状態で示す斜視図が示されている。
【００５９】
本実施形態においては、前記第２の実施形態の構成に加えて、床置き式測定部７Ａに、測定回路のコモンラインに接続された伸縮可能なアンテナ３３を付属させたものである。このアンテナ３３は使用中には伸張させた状態にされる。これ以外の点については、第２の実施形態と基本的に異なるところがないので、第２の実施形態と共通する部分についてはその詳細な説明を省略することとする。
【００６０】
本実施形態のような構成を採用すると、携帯式測定部４Ａの測定回路コモンとの間のストレイキャパシタンスＣｓが大きくなり、インピーダンスＺ＝１／ωＣｓの値が小さくなって静電結合インピーダンスが小さくなり、送信データをより安定して送ることができる。
【００６１】
（第４の実施形態）
図１０には、本発明の第４の実施形態に係る体内脂肪測定装置における携帯式測定部の回路構成図（ａ）および床置き式測定部の回路構成図（ｂ）がそれぞれ示されている。
【００６２】
本実施形態による体内脂肪測定装置４１は、被験者の両手に１つずつ接触させる２つの電極４２，４３を備える携帯式測定部（本発明における第２測定部に相当する。）４４と、被験者の両足に２つ（一対）ずつ接触させる４つの電極４５ａ，４５ｂ；４６ａ，４６ｂを上面に配置してなる載せ台４７を備える床置き式測定部（本発明における第１測定部に相当する。）４８とから構成されている。
【００６３】
前記携帯式測定部４４は、被験者の個人データ（年齢、性別など）の入力を行う設定値入力部（ＫＥＹ）４９と、この入力された個人データ、測定された体重値および体内脂肪量等を表示する第１表示部（ＤＩＳ）５０を備えており、前記電極４２，４３がそれら電極４２，４３間に発生する電圧を測定する増幅回路５２に接続されている。なお、この増幅回路５２は、第１の実施形態における増幅回路１１と同一構成である。
【００６４】
前記増幅回路５２は、順に整流回路（ＲＥＣ）５３、平滑回路（ＦＩＲ）５４、コンパレータ（ＣＭＰ）５６を介してＩ／Ｏ回路５７に接続されている。このＩ／Ｏ回路５７には、前記設定値入力部４９、第１表示部５０および各種データを記憶するＲＯＭ／ＲＡＭメモリ（ＭＥＭ）５８を備えるＣＰＵ５９が接続されている。
【００６５】
一方、前記床置き式測定部４８には、載せ台４７にかかる重量（体重）を測定する重量センサ６２が設けられ、この重量センサ６２が順に重量信号増幅器６３、平滑回路６４およびＡ／Ｄ変換器６５を介してＩ／Ｏ回路６６に接続されている。このＩ／Ｏ回路６６には、各種データを記憶するＲＯＭ／ＲＡＭメモリ（ＭＥＭ）６７を備えるＣＰＵ６８、測定開始指令やその他の操作・設定を行うための外部信号入力部６９および体重値を表示する第２表示部７０が接続されている。
【００６６】
また、前記載せ台４７上に配設される電極の左右１つずつの電極４５ａ，４６ａは、それら電極４５ａ，４６ａ間に数１０ＫＨｚから数１００ＫＨｚ程度の高周波交流の定電流Ｉ３を印加する交流電流供給回路７１に接続されている。この交流電流供給回路７１は、第１の実施形態における携帯用測定部４の定電流供給回路１０と同一構成であり、非反転入力端子に一定交流電圧Ｖ３が印加されて定電流Ｉ３を出力する演算増幅器７２と、この演算増幅器７２の反転入力端子に接続され、前記演算増幅器７２から定電流Ｉ３が出力されるように回路電流を決定する参照抵抗Ｒｓ７３とにより構成されている。また、前記演算増幅器７２の非反転入力端子は、アナログスイッチＡＳ７を介して前記一定交流電圧Ｖ３を供給する電源（図示省略）と、アナログスイッチＡＳ８を介してアースとにそれぞれ接続されており、信号の送信時には、前記アナログスイッチＡＳ７，ＡＳ８の開閉によって前記電源またはアースのいずれか一方に接続するようにされている。なお、これらアナログスイッチＡＳ７，ＡＳ８は、前記Ｉ／Ｏ回路６６によってその開閉が制御される。また、信号の送信時には、アナログスイッチＡＳ９はＯＦＦ状態となる。
【００６７】
また、他の対の電極４５ｂ，４６ｂには、アナログスイッチＡＳ９，ＡＳ７がＯＮ、アナログスイッチＡＳ８がＯＦＦの状態で、前記電極４５ａ，４６ａ間に定電流Ｉ３が印加された際に発生する電極−足裏面の接触インピーダンスおよび足先端末部の組織インピーダンスを除いた体内仮想点Ｐ'，Ｑ'間（図１１参照）の電圧を測定する電圧測定回路７４が接続されている。この電圧測定回路７４は、順に平滑回路（ＦＩＲ）７５、Ａ／Ｄ変換器７６を介して前記Ｉ／Ｏ回路６６に接続されている。ここで、交流電流供給回路７１は、体内インピーダンス測定のための交流電流測定回路と、体重データ等を送信するための交流電圧供給回路を兼ねている。本実施形態において、体内インピーダンスを測定する場合と、体重データ等を測定する場合で、それぞれの目的に合うように交流電圧供給回路の周波数を変更させても良い。なお、本実施形態における体内仮想点Ｐ'，Ｑ'間が、本発明における体内インピーダンスを測定する体脂肪量測定対象部に相当する。
【００６８】
図１１には、第４の実施形態における身体の等価回路のインピーダンスの接続状態説明図が示されている。また、図１２には、身体が第１測定部と第２測定部の電極に接触することにより、第１測定部の体重値等が電流によって第２測定部に送信される様子が示されている。
【００６９】
図１２に示されるように、前記身体の等価回路は、電極４５ａに印加された高周波電圧によって、足裏面の接触インピーダンスを含む脚部インピーダンスＲａ、胴部インピーダンスＲｅ、腕部インピーダンスＲｄ、接触インピーダンス、アナログスイッチＡＳ１０、ストレイキャパシタンスＣｓ'を通して電流が流れる。
【００７０】
このような構成の体内脂肪測定装置４１においては、載せ台４７上の電極４５ａ，４５ｂ；４６ａ，４６ｂに左右両足をそれぞれ接触させるように身体を載せると、重量センサ６２によってその載せ台４７にかかる重量（体重）が測定され、この重量センサ６２から出力される重量信号が重量信号増幅器６３にて増幅され、平滑回路６４にて平滑化された後、Ａ／Ｄ変換器６５にてデジタル化されてＩ／Ｏ回路６６を経てＣＰＵ６８に体重値として入力される。このＣＰＵ６８では、入力された体重値に基づいて第１の実施形態と同様の送信データが作成される。なお、前記載せ台４７上に身体を載せた状態で、個人データが入力された携帯式測定部４４をその電極４２，４３にそれぞれ両手を接触させるように握持させておく。
【００７１】
床置き式測定部４８が体内インピーダンスを測定する時間帯には、携帯式測定部４４のアナログスイッチＡＳ１０はＯＦＦ状態になっている。前記ＣＰＵ６８からの制御信号により、アナログスイッチＡＳ９が閉（ＯＮ）状態、アナログスイッチＡＳ７が閉（ＯＮ）状態、アナログスイッチＡＳ８が開（ＯＦＦ）状態にされて、前記電極４５ａ，４６ａ間に定電流Ｉ３が印加される。この定電流Ｉ３の印加により電極−足裏面の接触インピーダンスおよび足先端末部の組織インピーダンスを除いた体内仮想点Ｐ'，Ｑ'間 に発生する電圧が電圧測定回路７４によって測定される。この電圧測定回路７４からの出力電圧信号は、平滑回路（ＦＩＲ）７５にて平滑化され、Ａ／Ｄ変換器７６によりデジタル化された後、Ｉ／Ｏ回路６６を通してＣＰＵ６８に入力され、その出力電圧値に基づいて体内インピーダンス値が演算される。このように、床置き式測定部４８においては、体重値とともに体内インピーダンス値が生成される。また、前記ＣＰＵ６８では、前記体内インピーダンス値に基づいて体重値の送信データと同様の送信データが作成され、これら送信データが床置き式測定部４８における各種生成情報として携帯式測定部４４へ送られる。
【００７２】
続いて、前記体内インピーダンス測定（測定時間）経過後、アナログスイッチＡＳ９を開（ＯＦＦ）状態にし、前記体重値の送信データに基づいてアナログスイッチＡＳ７，ＡＳ８のＯＮ・ＯＦＦを切換えるとともに、前記体内インピーダンス値の送信データに基づいてアナログスイッチＡＳ７，ＡＳ８のＯＮ・ＯＦＦを切換える。また、床置き式測定部４８による体内インピーダンス測定時間の終了後に、携帯式測定部４４のアナログスイッチＡＳ１０を閉（ＯＮ）状態にする。
【００７３】
前記アナログスイッチＡＳ７，ＡＳ８のＯＮ・ＯＦＦ切換え操作により、電極４５ａへの電圧の印加が調整される。すなわち、前記各送信データの１を送信する際には一定時間ｔの間前記アナログスイッチＡＳ７をＯＮ状態、アナログスイッチＡＳ８をＯＦＦ状態にし、０を送信する際には一定時間ｔの間前記アナログスイッチＡＳ７をＯＦＦ状態、アナログスイッチＡＳ８をＯＮ状態とする。前記電極４５ａに電圧が印加されると脚部インピーダンスＲａおよび接触インピーダンスに電圧が発生し、この電圧が増幅回路５２にて測定される。こうして第１の実施形態と同様、図６に示されるような手順で、体重値および体内インピーダンス値の各送信データが増幅回路５２にて測定され、ＣＰＵ５９によってそれぞれ体重値および体内インピーダンス値に変換される。前記ＣＰＵ５９では、各送信データの前に付けるコード信号ＳＴＸによって体重値または体内インピーダンス値の送信開始を認識し、送信データの後に付けるコード信号ＥＴＸでその送信データの送信完了を認識する。また、送信データの完了を確認すると、携帯式測定部４４においては、床置き式測定部４８が体内インピーダンス測定モードへ移るものとして一定期間だけアナログスイッチＡＳ１０がＯＦＦにされる。
【００７４】
前記携帯式測定部４４のＣＰＵ５９では、前記床置き式測定部４８から送信された体重値、体内インピーダンス値および予め入力されている個人データに基づいて、体内脂肪量が演算される。こうして求められた体内脂肪量および前記体重値は、第１表示器５０に出力されてデジタル表示される。なお、前記体内脂肪量に代えて体脂肪率を演算させて表示させるようにしても良く、体内脂肪量および体脂肪率の両方を演算させて表示させるようにしても良い。また、前記第１表示部５０では、体内脂肪量、体脂肪率、体重値、個人データを全て同時に表示させても良く、切替ボタンなどにより切り替えるようにしてそれぞれを表示させるようにしても良い。
【００７５】
前記体重値および体内インピーダンス値の送信データの送受信完了後、再び一定時間の間に体内インピーダンスの測定が行われて体内インピーダンス値の送信データが作成されるとともに、体重値の送信データが作成されて、携帯式測定部４４に送信される。こうして繰り返して行われる測定は、例えば被験者が載せ台４７から降りるなど一定時間以上体重値の入力がなければ終了する。なお、前記体重値は常時測定されており、その送信された体重値は安定検出が行われて、安定しかつ規定以上の大きさであれば、前記体内インピーダンスおよび個人データを用いて体内脂肪率が演算される。
【００７６】
本実施形態によれば、送信データ送信用の電流と体内インピーダンス測定用の電流とが共通の交流電流供給回路７１によって電極４５ａに印加されるが、前記各電流が身体に同時に印加されることがなく、アナログスイッチＡＳ７，ＡＳ８の制御を容易に行うことができて正確な信号を読み取ることができる。
【００７７】
また、本実施形態によれば、被験者に電流を流すことによって生じる電圧を携帯式測定部４４が測定することにより、床置き式測定部４８から体重値および体内インピーダンス値が送信されるように構成されているため、従来装置に備えられるような携帯式測定部４と床置き式測定部８とを連結するケーブル等が不要となり簡易な構成とすることができる。また、無線通信により体重値の送信が行われる従来装置のように、他の電子機器からのノイズを受けることがなく、しかも床置き式測定部４８と携帯式測定部４４との対向配置上の制限がないので、測定時の取り扱いが容易であるという利点もある。
【００７８】
また、本実施形態によれば、１つの交流電流供給回路７１が体内インピーダンス測定するための一定電流の印加と、得られた体内インピーダンス値に相当する送信データの送信とを行い、それぞれの機能を有する回路を設ける必要がないため、装置構成を簡易にしてコストダウンを図ることができる。さらに、測定された体重値および体内脂肪量（体脂肪率）を手元（携帯式測定部４４）で表示させることができるとともに、個人データ等の入力も手元（携帯式測定部４４）で行うことができるため操作性が良いという利点もある。
【００７９】
前記各実施形態の体内脂肪測定装置によれば、携帯式測定部４，４４に時計や歩数計、心拍数、血圧などの種々の健康に関わる身体データの測定機能を持たせることができるとともに、常に持ち歩くこともできるという長所がある。図１３（ａ）（ｂ）には前記携帯式測定部４，４４の機能を持たせた腕時計８０の斜視図（ａ）および裏面図（ｂ）の一例が示されている。この腕時計８０は、本体（またはバンド）の表裏にそれぞれ１対の電流印加用電極８１，８１および電圧測定用電極８２，８２が装着されている。この腕時計を腕に装着し、他方の手で本体表面の電流印加用電極８１、電圧測定用電極８２を押さえ付け、本体裏面の電流印加用電極８１、電圧測定用電極８２を腕に密着させるようにするとともに、前記床置き式測定部７，４８上に載れば前記各実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００８０】
ここで、携帯式測定部４，４４としては、特開平１１−７００９２号公報に記載のようなカード型のものであっても良い。このようなカード型の測定部によれば、容易に身につけて持ち運びができるという利点がある。
【００８１】
前記各実施形態においては、体重値および体内インピーダンスを表す０，１ビットからなる送信データを一定時間ｔ毎に交流電圧の印加を調整して送信するＰＣＭ方式が採用されているが、これに限らず、例えば図１４に示されるように数値０〜９までを予め定めたそれぞれの数値に対応した長さの時間ｔ０，ｔ１，・・・ｔ９だけアナログスイッチＡＳ３またはアナログスイッチＡＳ７をＯＮ状態にし、アナログスイッチＡＳ４またはアナログスイッチＡＳ８をＯＦＦ状態にし、また数値桁の間を表すために予め定めた長さの時間ｔｄだけアナログスイッチＡＳ３またはアナログスイッチＡＳ７をＯＦＦ状態にし、アナログスイッチＡＳ４またはアナログスイッチＡＳ８をＯＮ状態にして交流電圧の印加を調整し、これによって腕部インピーダンスＲｃまたはＲｄに発生する電圧を読み取ってパルス化し、そのパルスの長さを認識して数値化する方法を採用しても良い。また、０のビットを１０ＫＨｚ、１のビットを５０ＫＨｚとして、それぞれを読み取り側で０，１に復調して得られるように、２種類の周波数信号に対応させて送信する方法が採用されても良い。
【００８２】
前記各実施形態においては、電極５または電極４５ａに交流電圧供給回路３０もしくは交流電流供給回路７１から交流電流が印加されて体重値および体内インピーダンス値に相当する送信データが送信されるように構成されている。この場合、腕部インピーダンスＲｃ，Ｒｄと接触インピーダンスに発生する電圧および、電極４５ａと足裏面との接触インピーダンス値によって測定電圧の大きさは異なるが、体重値信号はＣＰＵ１８，５９への入力時にコンパレータ１５，５６で正しくパルス化されれば良い。このため、前記増幅器１１，５２にある程度以上のゲインをもたせておけば、送信データに相当する交流電圧を印加した際の測定電圧が接触インピーダンス値の違いによって増減し、コンパレータ１５，５６への入力信号が小さくなった場合であっても閾値Ｖｓより高ければ正しいパルス信号に変換される。
【００８３】
前記各実施形態においては、２つの電極間に定電流を印加し、体内仮想点Ｐ（Ｐ'），Ｑ（Ｑ'）間の電圧を測定して体内インピーダンス値を算出する４端子法を採用しているが、これに限らず、２端子法もしくは２端子法を原理とする測定方法によって両手間インピーダンス値もしくは両足間インピーダンス値を算出するようにしても良い。この２端子法を原理とする測定方法とは、測定したい体内組織を挟む２箇所の身体末端組織に接触する電極間に電流を与える方法であって、まず電極と皮膚との間の接触インピーダンスと身体末端組織インピーダンスとの合計部分のみに電流を印加して接触インピーダンスと身体末端組織インピーダンスとの合計インピーダンスに発生する電圧Ｖａを測定し、続いて前記接触インピーダンスと身体末端組織インピーダンスと体内インピーダンスとの合計部分に電流を印加して発生する電圧Ｖｂを測定する。そして、電圧Ｖｂ−Ｖａの演算により体内インピーダンスのみに発生する電圧を算出して、その値から体内インピーダンスを算出する方法である。この場合においても前記電極間には電流に代えて電圧を与えるようにしても良い。なお、前記電極と皮膚との間の接触インピーダンスと身体末端組織インピーダンスとの合計インピーダンス、および接触インピーダンスと身体末端組織インピーダンスと体内インピーダンスとの合計インピーダンスが、本発明における体内インピーダンスを測定する体脂肪量測定対象部に相当する。
【００８４】
前記第４の実施形態においては、被験者が載せ台４７上に乗ることにより重量センサ６２が重量を測定して体重値を測定するように構成されているが、これに限らず、体重測定機能は備えていなくてもよく、被験者が個人データとともに体重値を設定値入力部４９から入力するようにしても良い。また、体重値を測定する機能（体重測定モード）と体重値を入力する機能（体重入力モード）との両方の機能を備え、測定時に前記体重測定モードと体重入力モードとを切換えて用いるようにしても良い。
【００８５】
また、前記各実施形態においては、体内脂肪量を測定する際に体重値を測定するように構成されているが、これに限らず、前記携帯式測定部４，４４に伝達された体重値を記憶させて、体内脂肪量を測定する際にはその記憶させた体重値を用いて算出するように構成しても良い。
【００８６】
前記第４の実施形態において、床置き式測定部４８に、個人識別コード、年齢、身長、性別、胸囲、胴囲値などの個人情報を設定できるようにし、この床置き式測定部４８にて体脂肪量、体脂肪率、内臓脂肪面積値、ＢＭＩ値などの体脂肪関連情報を算出生成し、これらを生成情報として携帯式測定部４４へ送るようにしても良い。このような形態は、床置き式測定部に個人情報設定手段が設けられるとともに、体重・体脂肪計としてスタンドアロンに使用できるようになっていて、携帯式測定部が単に手元表示器として使用され、表示を手元で見たいユーザーは、携帯式測定部を購入すればそれが可能になるという商品形態に適用できる。この場合、携帯式測定部としては、単なる体脂肪関連情報の表示機能だけでなく、歩数計機能や血圧計機能を備える仕様を採用することもできる。
【００８７】
また、床置き式測定部と携帯式測定部との間で双方向の通信を行うようにする実施形態も可能である。すなわち、前記第４の実施形態の図１２において、携帯式測定部４４にも図５に示される交流電圧供給回路３０と同様の回路を設け、腕部、好ましくは手部に接触するように設けた電極４２に電流または電圧を印加してデータを送信し、床置き式測定部４８側の電圧測定回路７４において脚部に発生する電流または電圧信号を測定受信させるようにする。送受信のシーケンスとしては、体内インピーダンス測定モード、床置き式測定部より携帯式測定部への送信モードに加え、新たに携帯式測定部より床置き式測定部への送信モードを設け、これら３つのモードを順に実行させるようにすれば良い。そして、年齢、身長、性別、胴囲などの体内脂肪関連情報を得るための個人情報を一旦携帯式測定部の演算回路メモリ内に設定しておいて、床置き式測定部への送信モードになったときにそれら設定データをメモリから読み出して前述の電流または電圧信号に変換して床置き式測定部へ送るようにする。
【００８８】
一般に、床置き式測定部においては、設定部や表示部が床付近の低い位置にあるのでデータの設定が困難であるが、前述のように携帯式測定部から体内脂肪関連情報を得るのに必要な個人情報を設定しておけば、使用操作が極めて容易となる。そして、床置き式測定部には体内インピーダンス測定装置を備えており、この測定装置により測定した体内インピーダンスと送信されてきた個人情報とによって体内脂肪関連情報を演算して表示する。
【００８９】
なお、前記個人情報は、一旦設定を済ませれば、年齢、身長などの設定値を変更する必要性が生じる期間が長いので、当分は携帯式測定部を用いなくても、床置き式測定部をスタンドアロンの体重・体脂肪計として使用することができる。また、予め多くの個人情報を床置き式測定部に送って記憶させておけば、その中の特定個人が床置き式測定部を使用するときには、携帯式測定部より個人識別のコードのみを送れば良い。
【００９０】
また、使用者が運動直後であって、その時点の体内水分条件が体重値に影響を与える場合には、個人情報として測定時の環境・運動実績に関する情報を個人情報として携帯式測定部より送り、床置き式測定部において体内脂肪関連情報を補正し、表示させるようにすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る体内脂肪測定装置を被験者による体内脂肪量測定状態で示す斜視図である。
【図２】図２は、第１の実施形態の体内脂肪測定装置における携帯式測定部の回路構成図である。
【図３】図３は、第１の実施形態の体内脂肪測定装置における床置き式測定部の回路構成図である。
【図４】図４は、身体の等価回路のインピーダンス接続状態説明図である。
【図５】図５は、身体が第１測定部と第２測定部の電極にそれぞれ接触することにより、第１測定部の体重値が電流によって第２測定部に送信される様子を示す回路図である。
【図６】図６（ａ）〜（ｆ）は、送信データを受信して体重値に変換する手順を説明する説明図である。
【図７】図７は、第１の実施形態に係る体内脂肪測定装置のアナログスイッチのＯＮ・ＯＦＦ制御を説明する説明図である。
【図８】図８は、本発明の第２の実施形態に係る体内脂肪測定装置を被験者による体内脂肪量測定状態で示す斜視図である。
【図９】図９は、本発明の第３の実施形態に係る体内脂肪測定装置を被験者による体内脂肪量測定状態で示す斜視図である。
【図１０】図１０は、本発明の第４の実施形態に係る体内脂肪測定装置における携帯式測定部の回路構成図（ａ）および床置き式測定部の回路構成図（ｂ）である。
【図１１】図１１は、第４の実施形態における身体の等価回路のインピーダンスの接続状態説明図である。
【図１２】図１２は、身体が第１測定部と第２測定部の電極に接触することにより、第１測定部の体重値等が電流によって第２測定部に送信される様子を示す回路図である。
【図１３】図１３は、携帯式測定部の別態様を説明する斜視図（ａ）（ｂ）である。
【図１４】図１４は、送信データの送信方式の別態様を説明する説明図である。
【符号の説明】
１，４１ 体内脂肪測定装置
２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ，５ 電極
４，４Ａ，４４ 携帯式測定部
６，４７ 載せ台
７，７Ａ，４８ 床置き式測定部
８，４９ 設定値入力部
９，５０ 第１表示部
１０ 定電流供給回路
１１，５２ 増幅回路
１２，５３ 整流回路
１３，２３，５４，６４，７５ 平滑回路
１４，２４，６５，７６ Ａ／Ｄ変換器
１５，５６ コンパレータ
１６，５７，６６ Ｉ／Ｏ回路
１７，２７，５８，６７ ＲＯＭ／ＲＡＭメモリ
１８，２７，５９，６８ ＣＰＵ
１９，３１，７２ 演算増幅器
２１，６２ 重量センサ
２２，６３ 重量信号増幅器
２８，６９ 外部信号入力部
２９，７０ 第２表示部
３０ 交流電圧供給回路
３２ ストラップ
３３ アンテナ
４２，４３，４５ａ，４５ｂ，４６ａ，４６ｂ 電極
７１ 交流電流供給回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、被験者の体重値と体内インピーダンス値とを測定する体内脂肪測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、体内インピーダンス値と体重値とを測定して、それら測定値を用いて体内脂肪量を測定する体内脂肪測定装置が知られている。この従来の体内脂肪測定装置としては、例えば特開昭６２−１６９０２３号公報に開示されているように、体重計の表面に、被験者の両足にそれぞれ接触させる足用電極を配置し、体重値を測定するとともに両足裏間のインピーダンス値（体内インピーダンス値）を測定して、それら体重値、体内インピーダンス値および予め入力される個人データ（年齢、性別等）を用いて体内脂肪量を算出するようにしたものがある。
【０００３】
また、特開平１１−１１３８７１号公報には、体重値を測定する体重測定部（第１測定部）と、両手にそれぞれ接触させる手用電極を備えて両手間のインピーダンス値（体内インピーダンス値）を測定する体内インピーダンス測定部（第２測定部）とをケーブルで接続してなる体内脂肪測定装置が提案されている。この体内脂肪測定装置は、体重測定部で測定された体重値がケーブルを経て体内インピーダンス測定部に伝達され、その体内インピーダンス測定部にて測定された体内インピーダンス値と前記体重値とを用いて体内脂肪量を算出するようにされている。
【０００４】
さらに、特開平１１−１２８１９７号公報には、体重値を測定する体重測定部（第１測定部）と、この体重測定部に脱着可能に装着され、両手にそれぞれ接触させる手用電極および前記体重値を取り入れる無線通信部を備えるバー状の体内インピーダンス測定部（第２測定部）とからなる体内脂肪測定装置が提案されている。この体内脂肪測定装置は、未使用時または体重単独測定時には前記体内インピーダンス測定部を体重測定部に装着させた状態にされ、体脂肪測定時には前記体内インピーダンス測定部が体重測定部から離脱させた状態で用いられる。すなわち、体脂肪測定を行う際には、被験者が体内インピーダンス測定部を両手で握持した状態で体重測定部上に載ることにより、前記体重測定部にて体重値が測定され、前記体内インピーダンス測定部にて体内インピーダンス値が測定された後、前記体内インピーダンス測定部が体重測定部より無線通信にて体重値を取り込み、その体重値と前記体内インピーダンス値とを用いて体脂肪量を算出し、表示するようにされている。この体脂肪測定装置では、被験者に体内インピーダンス測定部を握持させる際には、前記体内インピーダンス測定部の体重値を読み取る受光部と、前記体重測定部の体重値を送信する発光部とを対向配置させる必要がある。
【０００５】
ところで、最近では、体重、体脂肪率は個人の日々の健康度合いを判定する有用な指標であるため、手軽に持ち運びや操作ができ、測定値等のデータの読み取りが容易に行える測定装置が必要とされている。また、例えば時間や歩行数、心拍数、血圧などの種々の健康に関わる身体データの測定機能を持つものであればより有用であり、さらには常時携帯または身体に装着できるものであり、手にとって測定値等のデータを見ることができるものであるのが好ましい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特開昭６２−１６９０２３号公報に記載の体内脂肪測定装置においては、体重計に体内インピーダンスを測定する体脂肪計測機能が組み込まれており、体重計が一般的な床置き式薄型体重計であれば測定面が床面に近いため個人データの入力設定がしづらく、測定された体重値および体脂肪値が低い位置に表示され読み取りにくいという問題点がある。また、この体内脂肪測定装置は、体内インピーダンス測定機能のみを体重計から取り外して使用することは不可能であり、携帯または持ち運びが困難であり一般的には据え置き型になってしまう。このため、この測定装置に、例えば時間や歩行数、心拍数、血圧などの種々の健康に関わる身体データの測定機能を付加することは不可能である。
【０００７】
また、前記特開平１１−１１３８７１号公報に記載の体内脂肪測定装置においては、体内インピーダンス測定部にて個人データの設定を行えるとともに測定値の表示を手元で見ることができるという利点があるものの、体内インピーダンス測定部と体重測定部とがケーブルにて接続されているため、不使用時の電線の格納に構造的な配慮が必要になるという問題点がある。また、体内インピーダンス測定部に着脱コネクタを取り付けて体重測定部から着脱可能に構成し、体内インピーダンス測定部のみを携帯または持ち運び可能とすることも考えられるが、このようにした場合には抜き差し操作が煩わしく、頻繁な抜き差しがコネクタ接触部の寿命短縮となるという問題点がある。
【０００８】
さらに、前記特開平１１−１２８１９７号公報に記載の体内脂肪測定装置においては、体内インピーダンス測定部が体重測定部から無線通信にて体重値を取り込む際に微弱電波しか使用できないため、その他の電子機器からのノイズを受けやすいという問題点がある。また、光通信の場合には、送受信素子間に物理的に光を遮るものがあれば体重値の読み込みが不可能になるため、使用上の制限があって使用しにくいという問題点がある。また、被験者の任意の位置に装着された体内インピーダンス測定部に設けられる受光部と、体重測定部に設けられる発光部とを対向させるのが困難な場合がある。
【０００９】
本発明は、このような問題点を解消するためになされたもので、測定値が読み取り易く、かつケーブル等を備えない簡易な構造で、ノイズなどの影響を受けることなく、体重値や体内インピーダンス値を確実に送受信することができ、場合によっては時間や歩行数、心拍数、血圧などの種々の健康に関わる身体データの測定機能をも持たせることのできる体内脂肪測定装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
前述された目的を達成するために、第１発明による体内脂肪測定装置は、
（ａ）被験者の体重値を測定するとともに、各種生成情報を生成し、かつその各種生成情報に相当する電流または電圧を被験者の体内に印加する第１測定部および
（ｂ）この第１測定部より印加される電流または電圧によって被験者の体内に発生する電流または電圧を測定して前記各種生成情報に相当する信号を読み取るとともに、この読み取られた信号に基づき体内脂肪関連情報を表示する第２測定部を備えることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明においては、第１測定部にて被験者の体重値が測定され、この体重値を含む各種生成情報に相当する電流または電圧が被験者の体内に印加される。そうすると、この各種生成情報に相当する電流または電圧の印加により、被験者の体内における送信信号の測定対象部に電圧が発生し、この発生した電圧値が第２測定部において測定され、その測定電圧が各種生成情報に復調される。こうして第１測定部において測定された各種生成情報が第２測定部に伝達されることになる。一方、前記第２測定部では、前記測定電圧に基づいて、体内脂肪関連情報が表示される。
【００１２】
本発明によれば、他の電子機器からのノイズを受けることなく第１測定部において生成された体重値を含む各種生成情報を第２測定部へ伝達させることができる。また、第１測定部と第２測定部との対向配置上の制限がなく、従来装置のように第１測定部と第２測定部とを連結するケーブルが不要になるため、簡易な構成で、測定時および測定外時の取り扱いが容易であるという効果を奏する。なお、前記第２測定部は、被験者に接触させることができる任意の場所に配置すればよく、例えばその第２測定部に体内脂肪量の測定に関する各種情報を入力する信号入力部を装着し、かつ各測定値を表示する表示部を備えれば、入力操作および測定結果の読み取りが容易に行えるという利点がある。
【００１３】
前記第１発明において、前記各種生成情報に相当する電流または電圧を体内に印加する箇所が被験者の脚部であり、前記被験者の体内に発生する電流または電圧を測定する箇所が被験者の腕部を含む部分であるのが好ましい（第２発明）。このようにすれば、第１測定部において生成された各種生成情報が、電流または電圧信号に変換されて足裏面から印加され、脚部を通して被験者の腕部に与えることができる。また、この腕部に発生する電流または電圧信号を第２測定部にて測定し、第１測定部にて生成された元の各種生成情報に変換することで、第１測定部の生成情報が第２測定部に伝達されることになる。したがって、例えば第１測定部の載せ台上に電極を設けておけば、被験者は容易に足を電極に接触させることができて、測定動作が容易に行えるとともに、第２測定部において腕部のインピーダンスは大きいので、発生電圧が大きく、安定な受信電圧を測定することができる。
【００１４】
前記第１発明または第２発明において、前記第２測定部は体内インピーダンス測定回路を有する構成とすることができる（第３発明）。このようにすれば、第１測定部から送信された体重値を利用することによって、第２測定部を、携帯可能でかつ表示値の読み取りの容易な小型の測定器とすることができ、この第２測定部において、体脂肪量もしくは体脂肪関連情報を求めて、体重値とともに表示することができる。
【００１５】
また、第１発明または第２発明において、前記第１測定部は体内インピーダンス測定回路を有する構成とすることもできる（第４発明）。このようにすれば、第１測定部において体脂肪量あるいは体脂肪関連情報を求めて第２測定部に送信し、あるいは第１測定部において体重値および体内インピーダンス値を求めてそれらを第２測定部に送信し、第２測定部においてその送信情報によって体脂肪量もしくは体脂肪関連情報を求めることができる。したがって、第２測定部を、携帯可能でかつ表示値の読み取りの容易な小型の測定器とすることができ、この第２測定部において、体脂肪量もしくは体脂肪関連情報を体重値とともに表示することができる。
【００１６】
前記第３発明に関し、前記第２測定部において、体内インピーダンスを測定する体脂肪量測定対象部と、前記各種生成情報に相当する電流または電圧を測定する受信信号測定対象部とが共通部分を有しているのが好ましい（第５発明）。このようにすれば、各種生成情報値または体内インピーダンス値の読み取りに際して切り換え回路を必要としないので、第２測定部の測定回路を簡略化できるという効果がある。
【００１７】
また、前記第３発明において、前記第２測定部に設けられる体内インピーダンス測定回路が、前記各種生成情報を測定する測定回路と共通にされるのが好ましい（第６発明）。こうすることで、第２測定部の測定回路を簡略化することができる。
【００１８】
前記第１発明において、前記第２測定部は、前記体内脂肪関連情報を得るための個人情報を設定する個人情報設定手段を有するとともに、この個人情報に相当する電流または電圧を被験者の体内に印加するように構成され、前記第１測定部は、前記第２測定部により印加される前記個人情報に相当する電流または電圧によって被験者の体内に発生する電流または電圧を測定して前記個人情報に相当する信号を読み取るとともに、この読み取られた信号に基づき体内脂肪関連情報を演算するように構成されるのが好適である（第７発明）。
【００１９】
本発明においては、例えば年齢、身長、性別、胴囲などの体内脂肪関連情報を得るための個人情報が第２測定部にて設定され、この個人情報が前述と同様にして電流または電圧信号に変換されて第１測定部に送信される。そして、第２測定部においては、前記送信された情報に基づき体内脂肪関連情報が求められて表示される。本発明によれば、第１発明と同様、他の電子機器からのノイズを受けることなく、しかもケーブルで連結する必要のない簡易な構成で、第１測定部と第２測定部との間の所要情報の授受を行うことができる。
【００２０】
前記第７発明において、前記個人情報に相当する電流または電圧を体内に印加する箇所が被験者の腕部であり、前記個人情報に相当する電流または電圧によって被験者の体内に発生する電流または電圧を測定する箇所が被験者の脚部を含む部分であるのが好ましい（第８発明）。こうすることで、第１測定部を床置き式測定部とし、第２測定部を携帯式測定部とすることができ、個人情報の設定が手元で行えるので、操作性を向上させることができる。また、個人情報は一旦設定を済ませればその設定値の変更を生じる期間は長いので、床置き式測定部のみをスタンドアロンの体重・体脂肪計として使用することができる。なお、この携帯式測定部は、単なる体内脂肪関連情報の表示機能だけでなく、歩数計機能や血圧計機能を備える仕様とすることもできる。
【００２１】
前記各発明において、前記第１測定部および／または前記第２測定部には、静電結合用アンテナが付設されるのが好ましい（第９発明）。こうすることで、測定回路コモンとの間のストレイキャパシタンスが大きくなって静電結合インピーダンスが小さくなるので、送信データをより安定して送ることが可能となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明による体内脂肪測定装置の具体的な実施の形態につき、図面を参照しつつ説明する。
【００２３】
（第１の実施形態）
図１には本発明の第１の実施形態に係る体内脂肪測定装置を被験者による体内脂肪量測定状態で示す斜視図が示され、図２には同体内脂肪測定装置の携帯式測定部の回路構成図が示され、図３には同体内脂肪測定装置の床置き式測定部の回路構成図が示されている。
【００２４】
本実施形態の体内脂肪測定装置１は、被験者の両手に２つ（１対）ずつ接触させる４つの電極２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ（左手用電極２ａ，２ｂおよび右手用電極３ａ，３ｂ）を備える携帯式測定部（本発明における第２測定部に相当する。）４と、被験者の片足に接触させる電極５が上面に配置された載せ台６を備える床置き式測定部（本発明における第１測定部に相当する。）７とから構成されている。
【００２５】
前記携帯式測定部４は、被験者の個人データ（年齢、性別など）の設定および体内脂肪量測定開始信号の入力を行う設定値入力部（ＫＥＹ）８と、前記個人データ、測定された体重値および体内脂肪値を表示する第１表示部（ＤＩＳ）９とを備えており、前記４つの電極のうち左右１つずつの電極２ａ，３ａがそれら電極２ａ，３ａ間に一定電流を印加する定電流供給回路１０に接続され、他方の電極２ｂ，３ｂがそれら電極２ｂ，３ｂ間に発生する電圧を測定する増幅回路１１に接続されている。
【００２６】
一方、前記増幅回路１１は、順に整流回路（ＲＥＣ）１２、平滑回路（ＦＩＲ）１３、Ａ／Ｄ変換器１４またはコンパレータ（ＣＭＰ）１５を介してＩ／Ｏ回路１６に接続されている。また、このＩ／Ｏ回路１６には、前記設定値入力部８、第１表示部９および各種データを記憶するＲＯＭ／ＲＡＭメモリ（ＭＥＭ）１７を備えるＣＰＵ１８が接続されている。
【００２７】
前記定電流供給回路１０は、非反転入力端子に電圧Ｖ１が印加されて定電流Ｉ１を出力する演算増幅器１９と、この演算増幅器１９の反転入力端子に接続され、前記演算増幅器１９から定電流Ｉ１が出力されるように回路電流を決定する参照抵抗Ｒｓとにより構成されており、前記演算増幅器１９の出力端子−電極３ａ間にアナログスイッチＡＳ１が配設されるとともに、前記参照抵抗Ｒｓの両端間にアナログスイッチＡＳ２が配設されている。なお、これらアナログスイッチＡＳ１，ＡＳ２は、前記Ｉ／Ｏ回路１６によってその開閉が制御される。
【００２８】
一方、前記増幅回路１１は、演算増幅器２０と、４つの抵抗ｒ１〜ｒ４とからなり、ほとんど電流が流れ込まないようにされており、前記電極−手間の接触インピーダンスおよび手先末端部の組織インピーダンスを除いた体内仮想点Ｐ，Ｑ間（図４参照）の電圧を差電圧として測定する。
【００２９】
次に、床置き式測定部７の回路構成について説明する。この床置き式測定部７の載せ台６には、重量センサ（本実施形態では、ロードセル（ＬＣ））２１が設けられその載せ台６に加わる重量が測定できるようになっている。前記重量センサ２１は、順に重量信号増幅器２２、平滑回路２３およびＡ／Ｄ変換器２４を介してＩ／Ｏ回路２５に接続されている。このＩ／Ｏ回路２５には、各種データを記憶するＲＯＭ／ＲＡＭメモリ（ＭＥＭ）２６を備えるＣＰＵ２７、測定開始指令やその他の操作・設定を行うための外部信号入力部２８および体重値を表示する第２表示部２９が接続されている。
【００３０】
また、前記載せ台６上に配設される電極５は、この電極５に５０ＫＨｚから数１００ＫＨｚ程度の高周波交流の電圧を印加する交流電圧供給回路３０に接続されている。この交流電圧供給回路３０は、反転入力端子に一定交流電圧Ｖ０'が印加されて電圧Ｖ０を出力する演算増幅器３１を備えて構成されている。この演算増幅器３１の出力側はアナログスイッチＡＳ３を介して電極５に接続され、この電極５に電圧Ｖ０が供給される。また、前記アナログスイッチＡＳ３の出力側はアナログスイッチＡＳ４を介してアースに接続されており、前記アナログスイッチＡＳ３，ＡＳ４の開閉によって電極５が電圧Ｖ０もしくはアースのいずれか一方に接続されるようになっている。なお、これらアナログスイッチＡＳ３，ＡＳ４は、前記Ｉ／Ｏ回路２５によってその開閉が制御される。
【００３１】
図４には、身体の等価回路のインピーダンスの接続状態説明図が示されている。また、図５には、身体が第１測定部（床置き式測定部）と第２測定部（携帯式測定部）の電極に接触することにより、第１測定部の体重値が電流によって第２測定部に送信される様子が示されている。
【００３２】
図５に示されるように、身体の等価回路には、電極５に印加された高周波電圧によって、足裏面の接触インピーダンスを含む脚部インピーダンスＲａ、胴部インピーダンスＲｅ、腕部インピーダンスＲｃ、手表面の接触インピーダンス、アナログスイッチＡＳ２、ストレイキャパシタンスＣｓを通して電流が流れる。なお、本実施形態において、前記腕部インピーダンスＲｃおよび腕部インピーダンスＲｄからなる体内インピーダンスすなわち体内仮想点Ｐ，Ｑ間が、本発明における体内インピーダンスを測定する体脂肪量測定対象部に相当し、本実施形態における脚部インピーダンスＲｃが、本発明における各種生成情報に相当する電流または電圧を測定する受信信号測定対象部に相当する。本実施形態では、受信信号測定対象部が体脂肪量測定対象部の一部を共有している。
【００３３】
このように構成される体内脂肪測定装置１においては、被験者が前記携帯式測定部４に個人データを入力し、一対の電極をそれぞれ両手に接触させるようにその携帯式測定部４を握持した状態で、前記載せ台６上の電極５に右足を接触させるように身体を載せて、設定値入力部８より体内脂肪量測定開始信号を入力すれば体内脂肪量測定が開始される。
【００３４】
前記体内脂肪量の測定に際しては、まず前記載せ台６に加わる重量（体重）が重量センサ２１にて測定され、この重量センサ２１から出力される重量信号が前記重量信号増幅器２２にて増幅され、前記平滑回路２３にて平滑化された後、前記Ａ／Ｄ変換器２４にてデジタル化されてＩ／Ｏ回路２５を経てＣＰＵ２７に体重値として送信されるとともに、第２表示部２９にて表示される。
【００３５】
前記ＣＰＵ２７に送信された体重値のデジタル値は、８ビットのアスキーコードに変換されて送信データにされる。この送信データは、例えば体重値が４桁である場合、４桁分の数値がアスキーコードに変換され、各数値は８ビットコードの頭にスタートビット、終わりにパリティビットとストップビットが加えられて１１ビット構成とされ、さらに４桁の数値桁の前後に１１ビットのスタートテキストコード（ＳＴＸ）とエンドテキストコード（ＥＴＸ）が付けられ、合計６桁、６６ビットのデータ構成にされている。
【００３６】
次に、前記床置き式測定部７により得られる体重値を携帯式測定部４に送信する方法について説明する。
【００３７】
まず電源がＯＮされると、この時点で携帯式測定部４のＩ／Ｏ回路１６によりアナログスイッチＡＳ１は開（ＯＦＦ）となり、アナログスイッチＡＳ２は閉（ＯＮ）になっている。次いで、前述のようにして体重値が測定され、送信データが作成された時点で前記Ｉ／Ｏ回路２５よりその送信データに応じて前記アナログスイッチＡＳ３，ＡＳ４の開閉（ＯＮ・ＯＦＦ）が制御される。なお、前記体重値が携帯式測定部４に送信される間は、アナログスイッチＡＳ１は開（ＯＦＦ）状態、アナログスイッチＡＳ２は閉（ＯＮ）状態にされ、身体の等価回路と前記定電流供給回路１０とが電気的に絶縁状態にされている。
【００３８】
前記アナログスイッチＡＳ３，ＡＳ４の開閉により、両足に接触される電極５への高周波交流電圧の印加が調整される。すなわち、前記送信データは０，１で構成されており、０を送信する際には一定時間ｔ（ｍｓｅｃ）の間アナログスイッチＡＳ３を開（ＯＦＦ）状態にし、アナログスイッチＡＳ４を閉（ＯＮ）状態にして電極５に高周波交流電圧信号を印加させないようにし、１を送信する際には一定時間ｔ（ｍｓｅｃ）の間アナログスイッチＡＳ３を閉（ＯＮ）状態にし、アナログスイッチＡＳ４を開（ＯＦＦ）状態にして電極５に高周波交流電圧信号Ｉ２を印加させるようにする。
【００３９】
このように電極５に高周波交流電圧を印加すると、前記携帯式測定部４と床置き式測定部７のそれぞれの測定回路のコモンラインは、ストレイキャパシタンスＣｓによって静電結合されているので、高周波電流に対しては小さいインピーダンスとなり、床置き式測定部７の演算増幅器３１から出力される高周波電圧によって、高周波電流ｉが脚部インピーダンスＲａ、胴部インピーダンスＲｅ、腕部インピーダンスＲｃ、接触インピーダンスおよびストレイキャパシタンスＣｓのループを流れる。こうして、電流ｉが前記ループを流れるとき、腕部インピーダンスＲｃの両端に発生する電圧が、受信信号として前記携帯式測定部４内の増幅回路１１によって測定される。
【００４０】
図６には、前記送信データを受信して体重値に変換する手順を説明する説明図が示されている。図示のように、送信データ（図６（ａ））に対応して一定時間ｔ（ｍｓｅｃ）毎にアナログスイッチＡＳ３，ＡＳ４の開閉が制御されて、電極５への高周波交流電圧の印加が調整される。この高周波交流電圧により腕部インピーダンスＲｃの両端に発生する電圧の電圧波形（図６（ｂ））が前記増幅回路１１にて測定される。そして、この増幅回路１１にて測定された電圧は、前記整流回路（ＲＥＣ）１２に入力されて直流化され（図６（ｃ））、続いて前記平滑回路（ＦＩＲ）１３に入力されて平滑化される（図６（ｄ））。この平滑回路１３で平滑化された信号は、続いてコンパレータ（ＣＭＰ）１５に入力され、予め設定されている閾値Ｖｓとの比較によりパルス化されて（図６（ｅ））、前記Ｉ／Ｏ回路１６を通してＣＰＵ１８に入力される。このＣＰＵ１８によって、前記パルス化された信号がシリアルのビット信号に復調されて（図６（ｆ））、体重値に変換される。
【００４１】
前記ＣＰＵ１８は、コンパレータ１５からＳＴＸが入力されると送信データの入力が開始されたことを認識し、コンパレータ１５からＥＴＸが入力されると送信データの入力が完了したことを認識して、数値桁のビット信号を体重値に変換するようにされている。
【００４２】
次に、携帯式測定部４による体内インピーダンス値の測定方法について説明する。この携帯式測定部４においては、前述のように床置き式測定部７から送信される体重値を受信すると、前記Ｉ／Ｏ回路１６によってアナログスイッチＡＳ１が閉（ＯＮ）状態に、アナログスイッチＡＳ２が開（ＯＦＦ）状態にされ、前記定電流供給回路１１から両手にそれぞれ接触されている電極２ａ，３ａ間に一定電流Ｉ１が印加される。なお、前記床置き式測定部７のアナログスイッチＡＳ３，ＡＳ４は前記体重値の送信が完了した時点で開（ＯＦＦ）状態にされ、身体の等価回路と、前記高周波交流電圧回路３０および床置き式測定部７の測定回路側コモンとが電気的に絶縁状態にされる。
【００４３】
前記電極２ａ，３ａ間、すなわち両手間に一定電流Ｉ１が印加されると、前記腕部インピーダンスＲｃおよび腕部インピーダンスＲｄからなる体内インピーダンスすなわち体内仮想点Ｐ，Ｑ間（図４、図５参照）に電圧が発生し、この電圧が前記増幅回路１１にて測定される。こうしてその増幅回路１１にて測定された電圧は、前記整流回路（ＲＥＣ）１２に入力されて直流化され、続いて前記平滑回路（ＦＩＲ）１３に入力されて平滑化される。さらに、この平滑回路１３にて平滑化された電圧信号は、前記Ａ／Ｄ変換器１４に入力されてデジタル化され、Ｉ／Ｏ回路１６を経てＣＰＵ１８に入力される。
【００４４】
この後、前記ＣＰＵ１８によって、前記体内仮想点Ｐ，Ｑ間に発生した電圧値および電極２ａ，３ａ間に印加された一定電流値Ｉ１を用いて体内インピーダンス値が演算され、さらに、この体内インピーダンス値、体重値および個人データを用いて体内脂肪量が演算される。
【００４５】
こうして演算された体内脂肪量は、前記携帯式測定部４の第１表示部９に出力されて、デジタル数値で表示される。また、この第１表示部９には、床置き式測定部７により測定されて送信された体重値もデジタル数値で表示されている。なお、前記体内脂肪量に代えて体脂肪率を演算して表示させるようにしても良く、体内脂肪量および体脂肪率の両方を演算して表示させるようにしても良い。また、前記第１表示部９では、体内脂肪量、体脂肪率、体重値、個人データを全て同時に表示させても良く、切替ボタンなどにより切り替えるようにしてそれぞれを表示させるようにしても良い。
【００４６】
図７には、携帯式測定部４のＣＰＵ１８および床置き式測定部７のＣＰＵ２７によるアナログスイッチＡＳ１〜ＡＳ４のＯＮ・ＯＦＦ制御を説明する説明図が示されている。
【００４７】
前記床置き式測定部７は、ＣＰＵ２７により体重値を送信データに変換して送信する送信モードＭ１と休みモードＭ２とにそれぞれ一定時間Ｔ毎に切換えられるように設定されており、前記携帯式測定部４はＣＰＵ１８により前記送信モードＭ１に対応する受信モードＭ３と前記休みモードＭ２に対応する測定モードＭ４とに切換えられるように設定されている。これら各モードは床置き式測定部７が主となり、携帯式測定部４が従となって実行される。
【００４８】
前記床置き式測定部７では、被験者が載せ台６に乗っている間体重測定が常時行われて前記送信モードＭ１と休みモードＭ２とが自動的に繰り返される。すなわち、電源がＯＮされると体重を測定しながら、送信モードＭ１と休みモードＭ２が繰り返される。この送信モードＭ１は、予め設定される待機時間Ｔ１が経過するまでアナログスイッチＡＳ３，ＡＳ４がＯＦＦ状態にされ、その後設定時間（送信時間）Ｔ２の中でアナログスイッチＡＳ３，ＡＳ４のＯＮ・ＯＦＦの切換えが行われて送信データの送信が行われる。この間、携帯式測定部４のアナログスイッチＡＳ１はＯＦＦ状態にされ、アナログスイッチＡＳ２はＯＮ状態にされている。前記送信時間Ｔ２の経過後、前記待機時間Ｔ１が経過すると休みモードＭ２に切換えられ、これら待機時間Ｔ１および休みモードＭ２の間アナログスイッチＡＳ３，ＡＳ４がＯＦＦ状態にされる。
【００４９】
前記携帯式測定部４では、測定開始信号が入力されると受信モードＭ３に設定されて前記床置き式測定部７からの送信データを待ち、前記送信データのＳＴＸにより送信データの受信を開始し、送信データのＥＴＸにより送信データの受信を終了する。この送信データの受信終了後、待機時間Ｔが経過した時点で測定モードＭ４に切換えられる。前記測定モードＭ４に切換えられて待機時間Ｔ３後にアナログスイッチＡＳ１がＯＮ状態に、アナログスイッチＡＳ２がＯＦＦ状態にされ、設定時間（測定時間）Ｔ４が経過するまでその状態が保持される。このアナログスイッチＡＳ１がＯＮ状態、アナログスイッチＡＳ２がＯＦＦ状態の間、被験者の両手間に一定電流Ｉ１が印加され、体内インピーダンスが測定される。この体内インピーダンス測定の終了後、前記測定時間Ｔ４の経過後に前記アナログスイッチＡＳ１がＯＦＦ状態に、アナログスイッチＡＳ２がＯＮ状態にされ、再び待機時間Ｔ３の経過後に受信モードＭ３に切換えられる。
【００５０】
このようにアナログスイッチＡＳ１〜ＡＳ４のＯＮ・ＯＦＦ制御により、身体の等価回路を体重値の送信と、体内インピーダンスの測定とを行うことができる。また、送信モードＭ１の前後にアナログスイッチＡＳ３，ＡＳ４をＯＦＦ状態にする待機時間Ｔ１，Ｔ３を設定するとともに、測定モードＭ４の前後にアナログスイッチＡＳ１をＯＦＦ状態に、アナログスイッチＡＳ２をＯＮ状態にする待機時間Ｔ１，Ｔ３を設定することにより、定電流Ｉ１と高周波交流電流とが同時に付加されないようにして正確な信号を読み取ることが可能となっている。
【００５１】
こうして一定時間Ｔ毎に送信される体重値および測定される体内インピーダンスを用いて体内脂肪量または体脂肪率が演算され、この体内脂肪量または体脂肪率と体重値とが前記第１表示器９に表示される。前記送信モードＭ１において、例えば被験者が載せ台６から降りるなど一定時間以上体重値の入力がなければ体内脂肪量の測定が終了する。なお、前記体重値は安定検出が行われており、体重値が安定しかつ規定以上の大きさであれば、前記測定モードＭ２で得られた体内インピーダンスおよび個人データを用いて体内脂肪率が演算される。
【００５２】
本実施形態において、前記送信モードＭ１と休みモードＭ２との切換え間隔Ｔは０．１ｓｅｃに設定されている。すなわち、演算増幅器３１の出力交流電圧の周波数を数１００ＫＨｚとし、一周期２０μｓｅｃ、１ビットのＯＮ，ＯＦＦの時間間隔ｔを１ｍｓｅｃとすると、１ビットは交流信号を１ｍｓｅｃ／２０μｓｅｃ＝５０周期分含む。したがって、前記送信データ（体重値数値が４桁）が６６ビットなので１バッチデータを送信するのに要する送信時間Ｔ２は、６６ｍｓｅｃである。また、送信モードＭ１の待機時間Ｔ１および測定モードＭ４の待機時間を１７ｍｓｅｃに、測定時間Ｔ４を６６ｍｓｅｃにすれば、０．１ｓｅｃ毎に送信モードＭ１と休みモードＭ２とが切換えられる。なお、前記待機時間Ｔ１，Ｔ２および測定時間Ｔ４は、任意に設定できるとともに、送信モードＭ１と休みモードＭ２との切換え間隔Ｔは必ずしも一致させる必要はない。また、前記送信時間Ｔ２は、交流電圧の周波数に応じて変更できる。
【００５３】
本実施形態によれば、被験者に電流を印加して生じる電圧が携帯式測定部４にて測定され、床置き式測定部７から体重値が送信されるように構成されているため、従来装置のような携帯式測定部４と床置き式測定部７とを連結するケーブル等が不要となり簡易な構成とすることができる。また、従来の無線通信により体重値の送信が行われる体内脂肪量測定装置のように、他の電子機器からのノイズを受けることがなく、また床置き式測定部７と携帯式測定部４との対向配置上の制限がないので、測定時の取り扱いが容易であるという効果がある。
【００５４】
また、本実施形態によれば、１つの増幅回路１１で体重値に相当する送信データの受信と、体内インピーダンス値を演算するための電圧の測定とを行うことができ、しかも体脂肪量測定対象部と受信信号測定対象部を共有させることで、それぞれの機能を有する回路や測定のための切替回路を設ける必要がないため、携帯式測定部４を小型化できるとともにコストダウンを図ることができる。さらに、測定された体重値および体内脂肪量または体脂肪率を手元（携帯式測定部４）で表示させることができるため、各測定値を読み取りやすいという利点がある。
【００５５】
（第２の実施形態）
図８には、本発明の第２の実施形態に係る体内脂肪測定装置を被験者による体内脂肪量測定状態で示す斜視図が示されている。
【００５６】
本実施形態においては、携帯式測定部４Ａに、測定回路のコモンラインと同電位のリード線の入ったストラップ３２を付属させたものである。これ以外の点については、第１の実施形態と基本的に異なるところがないので、第１の実施形態と共通する部分についてはその詳細な説明を省略することとする。
【００５７】
本実施形態のように携帯式測定部４Ａにストラップ３２を付属させると、床置き式測定部７の測定回路のコモンラインとの静電結合インピーダンスを小さくしてループ電流を増加させ、送信信号電圧測定用の演算増幅器２０への入力を大きくすることができて、送信データをより安定して送ることができる。なお、このストラップ３２の代わりに、リード線や伸縮可能な金属アンテナを用いても良い。
【００５８】
（第３の実施形態）
図９には、本発明の第３の実施形態に係る体内脂肪測定装置を被験者による体内脂肪量測定状態で示す斜視図が示されている。
【００５９】
本実施形態においては、前記第２の実施形態の構成に加えて、床置き式測定部７Ａに、測定回路のコモンラインに接続された伸縮可能なアンテナ３３を付属させたものである。このアンテナ３３は使用中には伸張させた状態にされる。これ以外の点については、第２の実施形態と基本的に異なるところがないので、第２の実施形態と共通する部分についてはその詳細な説明を省略することとする。
【００６０】
本実施形態のような構成を採用すると、携帯式測定部４Ａの測定回路コモンとの間のストレイキャパシタンスＣｓが大きくなり、インピーダンスＺ＝１／ωＣｓの値が小さくなって静電結合インピーダンスが小さくなり、送信データをより安定して送ることができる。
【００６１】
（第４の実施形態）
図１０には、本発明の第４の実施形態に係る体内脂肪測定装置における携帯式測定部の回路構成図（ａ）および床置き式測定部の回路構成図（ｂ）がそれぞれ示されている。
【００６２】
本実施形態による体内脂肪測定装置４１は、被験者の両手に１つずつ接触させる２つの電極４２，４３を備える携帯式測定部（本発明における第２測定部に相当する。）４４と、被験者の両足に２つ（一対）ずつ接触させる４つの電極４５ａ，４５ｂ；４６ａ，４６ｂを上面に配置してなる載せ台４７を備える床置き式測定部（本発明における第１測定部に相当する。）４８とから構成されている。
【００６３】
前記携帯式測定部４４は、被験者の個人データ（年齢、性別など）の入力を行う設定値入力部（ＫＥＹ）４９と、この入力された個人データ、測定された体重値および体内脂肪量等を表示する第１表示部（ＤＩＳ）５０を備えており、前記電極４２，４３がそれら電極４２，４３間に発生する電圧を測定する増幅回路５２に接続されている。なお、この増幅回路５２は、第１の実施形態における増幅回路１１と同一構成である。
【００６４】
前記増幅回路５２は、順に整流回路（ＲＥＣ）５３、平滑回路（ＦＩＲ）５４、コンパレータ（ＣＭＰ）５６を介してＩ／Ｏ回路５７に接続されている。このＩ／Ｏ回路５７には、前記設定値入力部４９、第１表示部５０および各種データを記憶するＲＯＭ／ＲＡＭメモリ（ＭＥＭ）５８を備えるＣＰＵ５９が接続されている。
【００６５】
一方、前記床置き式測定部４８には、載せ台４７にかかる重量（体重）を測定する重量センサ６２が設けられ、この重量センサ６２が順に重量信号増幅器６３、平滑回路６４およびＡ／Ｄ変換器６５を介してＩ／Ｏ回路６６に接続されている。このＩ／Ｏ回路６６には、各種データを記憶するＲＯＭ／ＲＡＭメモリ（ＭＥＭ）６７を備えるＣＰＵ６８、測定開始指令やその他の操作・設定を行うための外部信号入力部６９および体重値を表示する第２表示部７０が接続されている。
【００６６】
また、前記載せ台４７上に配設される電極の左右１つずつの電極４５ａ，４６ａは、それら電極４５ａ，４６ａ間に数１０ＫＨｚから数１００ＫＨｚ程度の高周波交流の定電流Ｉ３を印加する交流電流供給回路７１に接続されている。この交流電流供給回路７１は、第１の実施形態における携帯用測定部４の定電流供給回路１０と同一構成であり、非反転入力端子に一定交流電圧Ｖ３が印加されて定電流Ｉ３を出力する演算増幅器７２と、この演算増幅器７２の反転入力端子に接続され、前記演算増幅器７２から定電流Ｉ３が出力されるように回路電流を決定する参照抵抗Ｒｓ７３とにより構成されている。また、前記演算増幅器７２の非反転入力端子は、アナログスイッチＡＳ７を介して前記一定交流電圧Ｖ３を供給する電源（図示省略）と、アナログスイッチＡＳ８を介してアースとにそれぞれ接続されており、信号の送信時には、前記アナログスイッチＡＳ７，ＡＳ８の開閉によって前記電源またはアースのいずれか一方に接続するようにされている。なお、これらアナログスイッチＡＳ７，ＡＳ８は、前記Ｉ／Ｏ回路６６によってその開閉が制御される。また、信号の送信時には、アナログスイッチＡＳ９はＯＦＦ状態となる。
【００６７】
また、他の対の電極４５ｂ，４６ｂには、アナログスイッチＡＳ９，ＡＳ７がＯＮ、アナログスイッチＡＳ８がＯＦＦの状態で、前記電極４５ａ，４６ａ間に定電流Ｉ３が印加された際に発生する電極−足裏面の接触インピーダンスおよび足先端末部の組織インピーダンスを除いた体内仮想点Ｐ'，Ｑ'間（図１１参照）の電圧を測定する電圧測定回路７４が接続されている。この電圧測定回路７４は、順に平滑回路（ＦＩＲ）７５、Ａ／Ｄ変換器７６を介して前記Ｉ／Ｏ回路６６に接続されている。ここで、交流電流供給回路７１は、体内インピーダンス測定のための交流電流測定回路と、体重データ等を送信するための交流電圧供給回路を兼ねている。本実施形態において、体内インピーダンスを測定する場合と、体重データ等を測定する場合で、それぞれの目的に合うように交流電圧供給回路の周波数を変更させても良い。なお、本実施形態における体内仮想点Ｐ'，Ｑ'間が、本発明における体内インピーダンスを測定する体脂肪量測定対象部に相当する。
【００６８】
図１１には、第４の実施形態における身体の等価回路のインピーダンスの接続状態説明図が示されている。また、図１２には、身体が第１測定部と第２測定部の電極に接触することにより、第１測定部の体重値等が電流によって第２測定部に送信される様子が示されている。
【００６９】
図１２に示されるように、前記身体の等価回路は、電極４５ａに印加された高周波電圧によって、足裏面の接触インピーダンスを含む脚部インピーダンスＲａ、胴部インピーダンスＲｅ、腕部インピーダンスＲｄ、接触インピーダンス、アナログスイッチＡＳ１０、ストレイキャパシタンスＣｓ'を通して電流が流れる。
【００７０】
このような構成の体内脂肪測定装置４１においては、載せ台４７上の電極４５ａ，４５ｂ；４６ａ，４６ｂに左右両足をそれぞれ接触させるように身体を載せると、重量センサ６２によってその載せ台４７にかかる重量（体重）が測定され、この重量センサ６２から出力される重量信号が重量信号増幅器６３にて増幅され、平滑回路６４にて平滑化された後、Ａ／Ｄ変換器６５にてデジタル化されてＩ／Ｏ回路６６を経てＣＰＵ６８に体重値として入力される。このＣＰＵ６８では、入力された体重値に基づいて第１の実施形態と同様の送信データが作成される。なお、前記載せ台４７上に身体を載せた状態で、個人データが入力された携帯式測定部４４をその電極４２，４３にそれぞれ両手を接触させるように握持させておく。
【００７１】
床置き式測定部４８が体内インピーダンスを測定する時間帯には、携帯式測定部４４のアナログスイッチＡＳ１０はＯＦＦ状態になっている。前記ＣＰＵ６８からの制御信号により、アナログスイッチＡＳ９が閉（ＯＮ）状態、アナログスイッチＡＳ７が閉（ＯＮ）状態、アナログスイッチＡＳ８が開（ＯＦＦ）状態にされて、前記電極４５ａ，４６ａ間に定電流Ｉ３が印加される。この定電流Ｉ３の印加により電極−足裏面の接触インピーダンスおよび足先端末部の組織インピーダンスを除いた体内仮想点Ｐ'，Ｑ'間 に発生する電圧が電圧測定回路７４によって測定される。この電圧測定回路７４からの出力電圧信号は、平滑回路（ＦＩＲ）７５にて平滑化され、Ａ／Ｄ変換器７６によりデジタル化された後、Ｉ／Ｏ回路６６を通してＣＰＵ６８に入力され、その出力電圧値に基づいて体内インピーダンス値が演算される。このように、床置き式測定部４８においては、体重値とともに体内インピーダンス値が生成される。また、前記ＣＰＵ６８では、前記体内インピーダンス値に基づいて体重値の送信データと同様の送信データが作成され、これら送信データが床置き式測定部４８における各種生成情報として携帯式測定部４４へ送られる。
【００７２】
続いて、前記体内インピーダンス測定（測定時間）経過後、アナログスイッチＡＳ９を開（ＯＦＦ）状態にし、前記体重値の送信データに基づいてアナログスイッチＡＳ７，ＡＳ８のＯＮ・ＯＦＦを切換えるとともに、前記体内インピーダンス値の送信データに基づいてアナログスイッチＡＳ７，ＡＳ８のＯＮ・ＯＦＦを切換える。また、床置き式測定部４８による体内インピーダンス測定時間の終了後に、携帯式測定部４４のアナログスイッチＡＳ１０を閉（ＯＮ）状態にする。
【００７３】
前記アナログスイッチＡＳ７，ＡＳ８のＯＮ・ＯＦＦ切換え操作により、電極４５ａへの電圧の印加が調整される。すなわち、前記各送信データの１を送信する際には一定時間ｔの間前記アナログスイッチＡＳ７をＯＮ状態、アナログスイッチＡＳ８をＯＦＦ状態にし、０を送信する際には一定時間ｔの間前記アナログスイッチＡＳ７をＯＦＦ状態、アナログスイッチＡＳ８をＯＮ状態とする。前記電極４５ａに電圧が印加されると脚部インピーダンスＲａおよび接触インピーダンスに電圧が発生し、この電圧が増幅回路５２にて測定される。こうして第１の実施形態と同様、図６に示されるような手順で、体重値および体内インピーダンス値の各送信データが増幅回路５２にて測定され、ＣＰＵ５９によってそれぞれ体重値および体内インピーダンス値に変換される。前記ＣＰＵ５９では、各送信データの前に付けるコード信号ＳＴＸによって体重値または体内インピーダンス値の送信開始を認識し、送信データの後に付けるコード信号ＥＴＸでその送信データの送信完了を認識する。また、送信データの完了を確認すると、携帯式測定部４４においては、床置き式測定部４８が体内インピーダンス測定モードへ移るものとして一定期間だけアナログスイッチＡＳ１０がＯＦＦにされる。
【００７４】
前記携帯式測定部４４のＣＰＵ５９では、前記床置き式測定部４８から送信された体重値、体内インピーダンス値および予め入力されている個人データに基づいて、体内脂肪量が演算される。こうして求められた体内脂肪量および前記体重値は、第１表示器５０に出力されてデジタル表示される。なお、前記体内脂肪量に代えて体脂肪率を演算させて表示させるようにしても良く、体内脂肪量および体脂肪率の両方を演算させて表示させるようにしても良い。また、前記第１表示部５０では、体内脂肪量、体脂肪率、体重値、個人データを全て同時に表示させても良く、切替ボタンなどにより切り替えるようにしてそれぞれを表示させるようにしても良い。
【００７５】
前記体重値および体内インピーダンス値の送信データの送受信完了後、再び一定時間の間に体内インピーダンスの測定が行われて体内インピーダンス値の送信データが作成されるとともに、体重値の送信データが作成されて、携帯式測定部４４に送信される。こうして繰り返して行われる測定は、例えば被験者が載せ台４７から降りるなど一定時間以上体重値の入力がなければ終了する。なお、前記体重値は常時測定されており、その送信された体重値は安定検出が行われて、安定しかつ規定以上の大きさであれば、前記体内インピーダンスおよび個人データを用いて体内脂肪率が演算される。
【００７６】
本実施形態によれば、送信データ送信用の電流と体内インピーダンス測定用の電流とが共通の交流電流供給回路７１によって電極４５ａに印加されるが、前記各電流が身体に同時に印加されることがなく、アナログスイッチＡＳ７，ＡＳ８の制御を容易に行うことができて正確な信号を読み取ることができる。
【００７７】
また、本実施形態によれば、被験者に電流を流すことによって生じる電圧を携帯式測定部４４が測定することにより、床置き式測定部４８から体重値および体内インピーダンス値が送信されるように構成されているため、従来装置に備えられるような携帯式測定部４と床置き式測定部８とを連結するケーブル等が不要となり簡易な構成とすることができる。また、無線通信により体重値の送信が行われる従来装置のように、他の電子機器からのノイズを受けることがなく、しかも床置き式測定部４８と携帯式測定部４４との対向配置上の制限がないので、測定時の取り扱いが容易であるという利点もある。
【００７８】
また、本実施形態によれば、１つの交流電流供給回路７１が体内インピーダンス測定するための一定電流の印加と、得られた体内インピーダンス値に相当する送信データの送信とを行い、それぞれの機能を有する回路を設ける必要がないため、装置構成を簡易にしてコストダウンを図ることができる。さらに、測定された体重値および体内脂肪量（体脂肪率）を手元（携帯式測定部４４）で表示させることができるとともに、個人データ等の入力も手元（携帯式測定部４４）で行うことができるため操作性が良いという利点もある。
【００７９】
前記各実施形態の体内脂肪測定装置によれば、携帯式測定部４，４４に時計や歩数計、心拍数、血圧などの種々の健康に関わる身体データの測定機能を持たせることができるとともに、常に持ち歩くこともできるという長所がある。図１３（ａ）（ｂ）には前記携帯式測定部４，４４の機能を持たせた腕時計８０の斜視図（ａ）および裏面図（ｂ）の一例が示されている。この腕時計８０は、本体（またはバンド）の表裏にそれぞれ１対の電流印加用電極８１，８１および電圧測定用電極８２，８２が装着されている。この腕時計を腕に装着し、他方の手で本体表面の電流印加用電極８１、電圧測定用電極８２を押さえ付け、本体裏面の電流印加用電極８１、電圧測定用電極８２を腕に密着させるようにするとともに、前記床置き式測定部７，４８上に載れば前記各実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００８０】
ここで、携帯式測定部４，４４としては、特開平１１−７００９２号公報に記載のようなカード型のものであっても良い。このようなカード型の測定部によれば、容易に身につけて持ち運びができるという利点がある。
【００８１】
前記各実施形態においては、体重値および体内インピーダンスを表す０，１ビットからなる送信データを一定時間ｔ毎に交流電圧の印加を調整して送信するＰＣＭ方式が採用されているが、これに限らず、例えば図１４に示されるように数値０〜９までを予め定めたそれぞれの数値に対応した長さの時間ｔ０，ｔ１，・・・ｔ９だけアナログスイッチＡＳ３またはアナログスイッチＡＳ７をＯＮ状態にし、アナログスイッチＡＳ４またはアナログスイッチＡＳ８をＯＦＦ状態にし、また数値桁の間を表すために予め定めた長さの時間ｔｄだけアナログスイッチＡＳ３またはアナログスイッチＡＳ７をＯＦＦ状態にし、アナログスイッチＡＳ４またはアナログスイッチＡＳ８をＯＮ状態にして交流電圧の印加を調整し、これによって腕部インピーダンスＲｃまたはＲｄに発生する電圧を読み取ってパルス化し、そのパルスの長さを認識して数値化する方法を採用しても良い。また、０のビットを１０ＫＨｚ、１のビットを５０ＫＨｚとして、それぞれを読み取り側で０，１に復調して得られるように、２種類の周波数信号に対応させて送信する方法が採用されても良い。
【００８２】
前記各実施形態においては、電極５または電極４５ａに交流電圧供給回路３０もしくは交流電流供給回路７１から交流電流が印加されて体重値および体内インピーダンス値に相当する送信データが送信されるように構成されている。この場合、腕部インピーダンスＲｃ，Ｒｄと接触インピーダンスに発生する電圧および、電極４５ａと足裏面との接触インピーダンス値によって測定電圧の大きさは異なるが、体重値信号はＣＰＵ１８，５９への入力時にコンパレータ１５，５６で正しくパルス化されれば良い。このため、前記増幅器１１，５２にある程度以上のゲインをもたせておけば、送信データに相当する交流電圧を印加した際の測定電圧が接触インピーダンス値の違いによって増減し、コンパレータ１５，５６への入力信号が小さくなった場合であっても閾値Ｖｓより高ければ正しいパルス信号に変換される。
【００８３】
前記各実施形態においては、２つの電極間に定電流を印加し、体内仮想点Ｐ（Ｐ'），Ｑ（Ｑ'）間の電圧を測定して体内インピーダンス値を算出する４端子法を採用しているが、これに限らず、２端子法もしくは２端子法を原理とする測定方法によって両手間インピーダンス値もしくは両足間インピーダンス値を算出するようにしても良い。この２端子法を原理とする測定方法とは、測定したい体内組織を挟む２箇所の身体末端組織に接触する電極間に電流を与える方法であって、まず電極と皮膚との間の接触インピーダンスと身体末端組織インピーダンスとの合計部分のみに電流を印加して接触インピーダンスと身体末端組織インピーダンスとの合計インピーダンスに発生する電圧Ｖａを測定し、続いて前記接触インピーダンスと身体末端組織インピーダンスと体内インピーダンスとの合計部分に電流を印加して発生する電圧Ｖｂを測定する。そして、電圧Ｖｂ−Ｖａの演算により体内インピーダンスのみに発生する電圧を算出して、その値から体内インピーダンスを算出する方法である。この場合においても前記電極間には電流に代えて電圧を与えるようにしても良い。なお、前記電極と皮膚との間の接触インピーダンスと身体末端組織インピーダンスとの合計インピーダンス、および接触インピーダンスと身体末端組織インピーダンスと体内インピーダンスとの合計インピーダンスが、本発明における体内インピーダンスを測定する体脂肪量測定対象部に相当する。
【００８４】
前記第４の実施形態においては、被験者が載せ台４７上に乗ることにより重量センサ６２が重量を測定して体重値を測定するように構成されているが、これに限らず、体重測定機能は備えていなくてもよく、被験者が個人データとともに体重値を設定値入力部４９から入力するようにしても良い。また、体重値を測定する機能（体重測定モード）と体重値を入力する機能（体重入力モード）との両方の機能を備え、測定時に前記体重測定モードと体重入力モードとを切換えて用いるようにしても良い。
【００８５】
また、前記各実施形態においては、体内脂肪量を測定する際に体重値を測定するように構成されているが、これに限らず、前記携帯式測定部４，４４に伝達された体重値を記憶させて、体内脂肪量を測定する際にはその記憶させた体重値を用いて算出するように構成しても良い。
【００８６】
前記第４の実施形態において、床置き式測定部４８に、個人識別コード、年齢、身長、性別、胸囲、胴囲値などの個人情報を設定できるようにし、この床置き式測定部４８にて体脂肪量、体脂肪率、内臓脂肪面積値、ＢＭＩ値などの体脂肪関連情報を算出生成し、これらを生成情報として携帯式測定部４４へ送るようにしても良い。このような形態は、床置き式測定部に個人情報設定手段が設けられるとともに、体重・体脂肪計としてスタンドアロンに使用できるようになっていて、携帯式測定部が単に手元表示器として使用され、表示を手元で見たいユーザーは、携帯式測定部を購入すればそれが可能になるという商品形態に適用できる。この場合、携帯式測定部としては、単なる体脂肪関連情報の表示機能だけでなく、歩数計機能や血圧計機能を備える仕様を採用することもできる。
【００８７】
また、床置き式測定部と携帯式測定部との間で双方向の通信を行うようにする実施形態も可能である。すなわち、前記第４の実施形態の図１２において、携帯式測定部４４にも図５に示される交流電圧供給回路３０と同様の回路を設け、腕部、好ましくは手部に接触するように設けた電極４２に電流または電圧を印加してデータを送信し、床置き式測定部４８側の電圧測定回路７４において脚部に発生する電流または電圧信号を測定受信させるようにする。送受信のシーケンスとしては、体内インピーダンス測定モード、床置き式測定部より携帯式測定部への送信モードに加え、新たに携帯式測定部より床置き式測定部への送信モードを設け、これら３つのモードを順に実行させるようにすれば良い。そして、年齢、身長、性別、胴囲などの体内脂肪関連情報を得るための個人情報を一旦携帯式測定部の演算回路メモリ内に設定しておいて、床置き式測定部への送信モードになったときにそれら設定データをメモリから読み出して前述の電流または電圧信号に変換して床置き式測定部へ送るようにする。
【００８８】
一般に、床置き式測定部においては、設定部や表示部が床付近の低い位置にあるのでデータの設定が困難であるが、前述のように携帯式測定部から体内脂肪関連情報を得るのに必要な個人情報を設定しておけば、使用操作が極めて容易となる。そして、床置き式測定部には体内インピーダンス測定装置を備えており、この測定装置により測定した体内インピーダンスと送信されてきた個人情報とによって体内脂肪関連情報を演算して表示する。
【００８９】
なお、前記個人情報は、一旦設定を済ませれば、年齢、身長などの設定値を変更する必要性が生じる期間が長いので、当分は携帯式測定部を用いなくても、床置き式測定部をスタンドアロンの体重・体脂肪計として使用することができる。また、予め多くの個人情報を床置き式測定部に送って記憶させておけば、その中の特定個人が床置き式測定部を使用するときには、携帯式測定部より個人識別のコードのみを送れば良い。
【００９０】
また、使用者が運動直後であって、その時点の体内水分条件が体重値に影響を与える場合には、個人情報として測定時の環境・運動実績に関する情報を個人情報として携帯式測定部より送り、床置き式測定部において体内脂肪関連情報を補正し、表示させるようにすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る体内脂肪測定装置を被験者による体内脂肪量測定状態で示す斜視図である。
【図２】図２は、第１の実施形態の体内脂肪測定装置における携帯式測定部の回路構成図である。
【図３】図３は、第１の実施形態の体内脂肪測定装置における床置き式測定部の回路構成図である。
【図４】図４は、身体の等価回路のインピーダンス接続状態説明図である。
【図５】図５は、身体が第１測定部と第２測定部の電極にそれぞれ接触することにより、第１測定部の体重値が電流によって第２測定部に送信される様子を示す回路図である。
【図６】図６（ａ）〜（ｆ）は、送信データを受信して体重値に変換する手順を説明する説明図である。
【図７】図７は、第１の実施形態に係る体内脂肪測定装置のアナログスイッチのＯＮ・ＯＦＦ制御を説明する説明図である。
【図８】図８は、本発明の第２の実施形態に係る体内脂肪測定装置を被験者による体内脂肪量測定状態で示す斜視図である。
【図９】図９は、本発明の第３の実施形態に係る体内脂肪測定装置を被験者による体内脂肪量測定状態で示す斜視図である。
【図１０】図１０は、本発明の第４の実施形態に係る体内脂肪測定装置における携帯式測定部の回路構成図（ａ）および床置き式測定部の回路構成図（ｂ）である。
【図１１】図１１は、第４の実施形態における身体の等価回路のインピーダンスの接続状態説明図である。
【図１２】図１２は、身体が第１測定部と第２測定部の電極に接触することにより、第１測定部の体重値等が電流によって第２測定部に送信される様子を示す回路図である。
【図１３】図１３は、携帯式測定部の別態様を説明する斜視図（ａ）（ｂ）である。
【図１４】図１４は、送信データの送信方式の別態様を説明する説明図である。
【符号の説明】
１，４１ 体内脂肪測定装置
２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ，５ 電極
４，４Ａ，４４ 携帯式測定部
６，４７ 載せ台
７，７Ａ，４８ 床置き式測定部
８，４９ 設定値入力部
９，５０ 第１表示部
１０ 定電流供給回路
１１，５２ 増幅回路
１２，５３ 整流回路
１３，２３，５４，６４，７５ 平滑回路
１４，２４，６５，７６ Ａ／Ｄ変換器
１５，５６ コンパレータ
１６，５７，６６ Ｉ／Ｏ回路
１７，２７，５８，６７ ＲＯＭ／ＲＡＭメモリ
１８，２７，５９，６８ ＣＰＵ
１９，３１，７２ 演算増幅器
２１，６２ 重量センサ
２２，６３ 重量信号増幅器
２８，６９ 外部信号入力部
２９，７０ 第２表示部
３０ 交流電圧供給回路
３２ ストラップ
３３ アンテナ
４２，４３，４５ａ，４５ｂ，４６ａ，４６ｂ 電極
７１ 交流電流供給回路
Claims (9)
- （ａ）被験者の体重値を測定するとともに、各種生成情報を生成し、かつその各種生成情報に相当する電流または電圧を被験者の体内に印加する第１測定部および
（ｂ）この第１測定部より印加される電流または電圧によって被験者の体内に発生する電流または電圧を測定して前記各種生成情報に相当する信号を読み取るとともに、この読み取られた信号に基づき体内脂肪関連情報を表示する第２測定部を備えることを特徴とする体内脂肪測定装置。 - 前記各種生成情報に相当する電流または電圧を体内に印加する箇所が被験者の脚部であり、前記被験者の体内に発生する電流または電圧を測定する箇所が被験者の腕部を含む部分である請求項１に記載の体内脂肪測定装置。
- 前記第２測定部は体内インピーダンス測定回路を有している請求項１または２に記載の体内脂肪測定装置。
- 前記第１測定部は体内インピーダンス測定回路を有している請求項１または２に記載の体内脂肪測定装置。
- 前記第２測定部において、体内インピーダンスを測定する体脂肪量測定対象部と、前記各種生成情報に相当する電流または電圧を測定する受信信号測定対象部とが共通部分を有している請求項３に記載の体内脂肪測定装置。
- 前記第２測定部に設けられる体内インピーダンス測定回路が、前記各種生成情報を測定する測定回路と共通にされる請求項３に記載の体内脂肪測定装置。
- 前記第２測定部は、前記体内脂肪関連情報を得るための個人情報を設定する個人情報設定手段を有するとともに、この個人情報に相当する電流または電圧を被験者の体内に印加するように構成され、前記第１測定部は、前記第２測定部により印加される前記個人情報に相当する電流または電圧によって被験者の体内に発生する電流または電圧を測定して前記個人情報に相当する信号を読み取るとともに、この読み取られた信号に基づき体内脂肪関連情報を演算するように構成される請求項１に記載の体内脂肪測定装置。
- 前記個人情報に相当する電流または電圧を体内に印加する箇所が被験者の腕部であり、前記個人情報に相当する電流または電圧によって被験者の体内に発生する電流または電圧を測定する箇所が被験者の脚部を含む部分である請求項７に記載の体内脂肪測定装置。
- 前記第１測定部および／または前記第２測定部には、静電結合用アンテナが付設される請求項１〜８のいずれかに記載の体内脂肪測定装置。
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